Ученый из МГУ с коллегами создал чип, который может заменить сложную лазерную установку, сообщила в пятницу пресс-служба МГУ.
"Группа российских и швейцарских физиков создала чип, генерирующий фемтосекундные импульсы света с особым частотным спектром под названием «оптическая гребенка», то есть делающий то, чего прежде удавалось добиться лишь с помощью больших и сложных лазерных установок", — говорится в сообщении.
Фемтосекундные оптические гребенки — изобретение, появившееся в конце 1990-х годов, которое оказалось востребованным в самых разных областях — в системах телекоммуникации, в лазерной спектроскопии, в астрофизике. В 2005 году их авторы, Теодор Хэнш из Германии и Джон Холл из США, получили за них Нобелевскую премию.
"Для получения таких гребенок использовались лазеры с синхронизацией мод. При этой методике лазер излучает свет не одной частоты, как это принято думать о лазерах, а сразу несколько «мод» — световых лучей с кратными частотами. Если эти моды синхронизировать, то есть сделать так, чтобы их фазы были жестко связаны между собой, то в результате интерференции этих мод непрерывный луч лазера превратится в последовательность импульсов со спектром «гребенки», — пояснили в пресс-службе вуза.
Для создания таких гребенок физики МГУ и Российского квантового центра предложили использовать «солитоны», то есть компактно упакованные волны, своеобразные электромагнитные цунами, которые ведут себя, как частицы.
"Разница, конечно, огромная. Если в лазерах с синхронизацией мод для генерации импульсов используются сложные оптические устройства, среды и специальные зеркала, то мы получаем такие же стабильные импульсы в простом пассивном резонаторе, внедренном в микрочип и имеющем размеры не более 100-200 микрон", — пояснил один из российских соавторов статьи профессор физического факультета МГУ Михаил Городецкий.
По словам ученого, изменилось и качество гребенок — теперь длительность импульсов удалось сократить со 100-200 до 30 фемтосекунд, что не только снижает размеры, сложность и стоимость генераторов гребенок, но вдобавок открывает новые горизонты для их использования в режимах, «недостижимых другими методами».
Сообщение о данном исследовании было опубликовано в журнале Science 1 января.