ЛАЗЕРНЫЙ ПРОРЫВ РОССИИ: УНИКАЛЬНАЯ НАНОПЛЕНКА ПРЕВЗОШЛА ЗАПАДНЫЕ АНАЛОГИ

Сегодня ультрафиолетовое излучение применяется для выполнения многих научных и промышленных задач. Это и ускорение химических реакций, и печать микросхем, и сверхточная микроскопия, и многое-многое другое. За последние годы физики и инженеры создали десятки видов ультрафиолетовых лазеров и источников света в надежде разработать на их основе световые компьютеры и системы передачи данных.

Однако до недавнего момента сделать это не представлялось возможным, поскольку лишь некоторые твердые материалы могут вырабатывать ультрафиолет сам по себе. Еще меньше материалов может вырабатывать ультрафиолет, не тратя при этом гигантское количество энергии.

Российские физики из университета ИТМО в Санкт-Петербурге нашли решение этой проблемы. Ассистент кафедры фотоники и оптоинформатики Антон Цыпкин и его коллеги научились преобразовывать другой, более удобный вид излучения – свет обычного инфракрасного лазера – в сверхкороткие лазерные пучки ультрафиолета.

Справиться с этой задачей им помогла нанопленка из кремния, созданная с множеством выступов и ямок, особым образом взаимодействующих со светом. Благодаря этим неровностям на поверхности пленки импульсы лазера на определенной длине волны переизлучаются в форме очень коротких ультрафиолетовых вспышек, длящихся около фемтосекунды (10 в минус 15 степени секунды).

Как объясняют ученые, полученная конструкция может вырабатывать не только обычный ультрафиолет, который может быть видим для птиц и некоторых насекомых, но и глубокую разновидность этого свечения, применяющуюся в медицине и науке.

Главная особенность нанопленки пленки, полученной Цыпкиным и его коллегами, в том, что она формирует более кучное и плотное излучение, для получения которого обычно используются громоздкие и дорогостоящие системы. Российское изобретение значительно дешевле других источников ультрафиолетового излучения, вырабатывающих более яркие пучки и обладающих более высоким КПД, при этом по своему функционалу ничуть им не уступает.

Ученые уверены, что нанопленка обязательно найдет применение в телекоммуникационных технологиях и науке, вытеснив дорогостоящие зарубежные аналоги. Кроме того, она позволит эффективно ускорить работу компьютерных сетей и позволит физикам следить за движением отдельных молекул и атомов.

«Используя сверхкороткие лазерные импульсы для передачи информации, мы сможем значительно уплотнить и ускорить ее поток. К тому же такие метаповерхности можно внедрить в оптический чип и с их помощью переключать частоту излучения. Это позволит разделять потоки данных и параллельно производить большие объемы вычислений», - рассказывает автор проекта Антон Цыпкин.

Таким образом, научный мир продолжает пополняться новыми российскими разработками, позволяющими значительно упростить жизнь. Они служат отличным подспорьем для развития высокотехнологичных отраслей производства в нашей стране, что является залогом успешного будущего на международном рынке инноваций.