Vilniaus universiteto (VU) Fizikos fakulteto Lazerinių tyrimų centro (LTC) fizikai su tarptautine mokslininkų komanda sukūrė unikalų parametrinį šviesos generatorių – lazerinės spinduliuotės šaltinį. Novatoriškas fizikų tyrimas paskelbtas prestižiniame „APL Photonics“ žurnale.
Šis prietaisas pradinę (kaupinimo) bangą netiesinėje terpėje paverčia dviem bangomis, kurių fotonų energija prilygsta pradinės spinduliuotės fotonų energijai ir jų dažnis gali būti derinamas. Mokslininkai džiaugiasi pasiekę itin didelį spektrinės lazerinės spinduliuotės grynumą, aukštą pluošto kokybę ir beveik idealią laikinę kokybę. Anot jų, to anksčiau pasiekti nepavykdavo.
„Naujasis prietaisas, kuriame naudojamas labai trumpus impulsus kuriantis mažas lazeris ir ypatingas kristalas, padėjo sukurti išskirtinai kokybišką lazerinę spinduliuotę – tiek pagal spalvas, tiek pagal kryptį, tiek pagal laiką. Unikali šviesa ir pirmyn, ir atgal“, – paaiškina VU fizikai.
„Toks lazerinės spinduliuotės šaltinis gali būti naudojamas gana specifiškuose moksliniuose tyrimuose, pavyzdžiui, kinetinėje spektroskopijoje žadinti ir tirti itin sparčius vyksmus molekulėse, kai reikalingas labai siauras spektro plotis ir pakanka subnanosekundinės impulsų trukmės stebėti molekulių atsakui“, – pasakoja tyrimo bendraautoris doc. Julius Vengelis.
Nors tokia impulsų trukmė nėra mažiausia, kurią gali generuoti lazeriai, jos pakanka stebėti daugeliui labai sparčių procesų. Pasak doc. J. Vengelio, tokias laikines skales galima pamėginti įsivaizduoti: „Jeigu šviesa per sekundę apskrieja Žemę septynis su puse karto, tai per 500 pikosekundžių šviesa tenusklinda vos 15 cm popieriaus lapo ilgį. Tai labai trumpas momentas.“
„Atgalinės bangos parametrinis šviesos generatorius (veikiantis labai trumpais šviesos impulsais) buvo sukurtas naudojant ypatingą kristalą – kalio titanilfosfatą, kuris buvo patobulintas pridedant rubidžio. Šio kristalo viduje yra labai smulki gardelė, kurios periodas (t. y. pasikartojantis atstumas) yra vos 427 nanometrai“, – paaiškino doc. J. Vengelis.
„Džiaugiamės, kad kolegoms užsienyje pavyko pagaminti tokį unikalų kristalą, o mums, panaudojus savo patirtį netiesinėje optikoje, pavyko sukurti šį prietaisą“, – apie tyrimą kalba VU fizikai.
Tyrimo autorių kolektyve dirbo LTC mokslininkai dokt. Jonas Banys, doc. Vygandas Jarutis ir doc. J. Vengelis kartu su užsienio lietuviais dr. Jonu Jakučiu Neto (Mokslo ir aviacijos technologijų departamentas, Brazilija), dr. Andriumi Žukausku ir prof. Valdu Pašiškevičiumi (Karališkasis technologijų institutas, Švedija).
Tyrimo metu mokslininkai matavo generuojamos šviesos spektrus, impulsų trukmę, įvertino pluošto kokybę ir tai, kaip visi šie parametrai kinta keičiant bangos ilgį.
Anot fizikų, atgalinės bangos parametriniai šviesos generatoriai turi didelį potencialą. Tokie įrenginiai yra maži, paprastos sandaros ir konkurencingos kainos derinamo dažnio lazerinės spinduliuotės šaltiniai.
„Jie itin praverčia ten, kur nereikia didelės laikinės skyros. Vietoj kelių skirtingo bangos ilgio subnanosekundinės trukmės spinduliuotę generuojančių lazerių galime naudoti tik šį parametrinį šviesos generatorių“, – pasakoja LTC kolegos. Jie ir toliau tęsia susijusius mokslinius tyrimus ir tobulina šį lazerinės spinduliuotės šaltinį.
Tikimasi, kad tyrimas padės sukurti našesnius, aukštesnės išvadinės spinduliuotės kokybės ir derinamo dažnio lazerinės spinduliuotės šaltinius, naudojančius subnanosekundinių impulso trukmių mikrolazerius.
Tyrimas atliktas vykdant Lietuvos Respublikos švietimo, mokslo ir sporto ministerijos programą „Universitetų ekscelencijos iniciatyva“ pagal sutartį su Lietuvos mokslo taryba (projekto Nr. S-A-UEI-23-6).
Komentarų nėra. Būk pirmas!