В России смогли вдвое расширить рабочий диапазон кристаллов для лазеров

ЧЕЛЯБИНСК, 29 мая. /ТАСС/. Коллектив ученых из трех городов России создал математическую модель, которая расширяет более чем в два раза рабочий диапазон кристаллов, применяемых в лазерах. Это позволяет улучшить свойства лазерных систем, востребованных в медицине, промышленности и астрономии, сообщили ТАСС в пресс-службе Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ).

"Ученые из Челябинска, Краснодара и Москвы впервые разработали и протестировали математическую модель расширения рабочего диапазона кристалла тиогаллата серебра для лазерных систем. Она расширяет диапазон с 10,6 до 21 мкм. Модель выложена в открытый доступ и дает разработчикам возможность сократить срок создания лазеров, также улучшить их свойства. Данная работа была выполнена при поддержке правительства Российской Федерации", - сказали в пресс-службе.

В вузе пояснили, что кристалл тиогаллата серебра является один из ключевых материалов для генерации среднего ИК излучения, но его свойства были изучены ранее только до 10,6 мкм. Длинноволновая область спектра считалась недоступной для измерений и оставалась слепой зоной для разработчиков.

"Для решения этой проблемы команда лаборатории квантовой инженерии света ЮУрГУ совместно с коллегами из КубГУ и МГУ применила метод спонтанного параметрического рассеяния. В этом процессе один фотон распадается на два, и, наблюдая "ближний фотон" в хорошо изученной части спектра, можно восстановить свойства "дальнего фотона" в ранее недоступной области. Такой подход и позволил измерить спектры кристалла, обойти необходимость в сложных и дорогих установках, восстановить участки спектра, используя уравнения Селлмейера", - рассказали ученые.

По их словам, теперь разработчики лазеров могут создавать источники излучения на длинах волн, которые раньше были физически недоступны. "Для газоаналитики это критически важно, так как многие промышленные газы имеют линии поглощения именно в диапазоне от 12 до 20 мкм, и теперь лазеры можно точнее настраивать под эти линии, повышая чувствительность промышленных датчиков в разы", - сказали в вузе.

В ЮУрГУ добавили, что для нелинейных лазеров, на основе проведенных исследований, также появилась возможность точного расчета фазового синхронизма и оптимизации толщины кристалла.