|  | 3 февраля 2015 | Новости науки и техники

Создано оптическое волокно, способное укорачивать идущие по нему импульсы света

Получение импульсов сжатого света


Во время забегов на длинные дистанции все спортсмены стартуют из одного места в одно и то же время. Затем более быстрые бегуны вырываются вперед, а более медленные отстают от основной массы, из-за чего вся группа растягивается на большое расстояние. Нечто подобное происходит и с импульсом света, распространяющегося в среде, имеющей высокое значение коэффициента преломления. Импульсы света, излучаемые не очень качественными полупроводниковыми лазерами или светодиодами, содержат свет с немного разными длинами волн, и когда этот импульс попадает внутрь стекла, фотоны с разными длинами волн перемещаются с различными скоростями. Это явление приводит к возникновению эффекта дисперсии, за счет которого импульс света становится более длинным, нежели он был в самом начале.

Но ученые из Венского Технологического университета нашли способ изменить на кардинально противоположное влияние эффекта дисперсии, т.е. сделать импульс света короче, чем он был вначале. Во время экспериментов импульс света укоротился в соотношении 20 к 4.5, а сделано это было при помощи полого оптоволокна, имеющего достаточно сложную наноструктуру. Разработанная учеными технология получения коротких импульсов света более проста и более дешева в реализации, нежели установки, использующие другие методы.

В экспериментах импульс инфракрасного света подавался в специальное оптоволокно, полость которого была заполнена газом. Нелинейность взаимодействия света со стеклом и газом становится причиной движения волн света с разной скоростью. Более длинноволновые фотоны движутся быстрее, нежели фотоны с более короткой длиной волны. Однако, специальные наноструктуры из которых состоит материал оптоволокна, поворачивают эффект вспять и заставляют фотоны с короткой длиной волны двигаться быстрее длинноволновых фотонов.

Комбинация таких двух противоположных эффектов приводит к сжатию и ускорению импульса света. Это походит на старт бегунов, выстроенных в колонну один за одним, но которые приходят к финишной черте все одновременно. Конечный импульс света не только имеет малую длительность, его интенсивность, яркость, повышается пропорционально уменьшению его длительности, и может достигать гигаватта импульсной пиковой мощности.

Уже в течение многих лет ученые используют чрезвычайно короткие импульсы инфракрасного света для "распутывания" тайн квантового мира. Такие импульсы способны отодвинуть электроны далеко от их атомов, они способны ускорить электроны и при помощи всего этого можно контролировать динамику некоторых химических и ядерных реакций.

Но, для того, чтобы получать сверхкороткие, длительностью в фемто- и аттосекунды, импульсы света до последнего времени использовались только сложнейшие установки, стоимость которых исчисляется числом с большим количеством нулей. Новый метод компрессии импульсов света позволит производить эксперименты не только в стенах лабораторий, за которыми стоит мощная финансовая поддержка военных и энергетических ведомств. Теперь подобные эксперименты смогут проводить ученые из университетских лабораторий, делая эти эксперименты частью учебного процесса.




Ключевые слова:
Импульс, Свет, Лазер, Стекло, Дисперсия, Скорость, Фотон, Длина, Оптоволокно, Полость, Газ, Наноструктура

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Сверхкороткие импульсы света позволили измерить пределы подвижности электро ...
  • Новая технология передачи позволит удвоить пропускную способность оптическо ...
  • Ученым удалось снять видео полета "пули" импульса лазерного света
  • Самые короткие импульсы лазерного света позволят получить снимки электронов ...
  • Ученые получили самые короткие в истории науки импульсы лазерного света.




  • 3 февраля 2015 09:19
    #1 Написал: ARMINS

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Что-то всё запутано. Без 0,5 не разобратся. Что именно в квантовом мире оно распутывает?
        
    3 февраля 2015 11:48
    #2 Написал: solim

    Публикаций: 0
    Комментариев: 62
    Как что?
    Написано же: "для распутывания тайн"
    wink
        
    3 февраля 2015 12:41
    #3 Написал: ARMINS

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    А,созданные импульсы способны ускорять электроны. То есть в ядерном синтезе это может пригодится. Я так понял кто-то очень сильно хочет поучаствовать в дерибане средств при создании контролируемого ядерного синтеза
        
    3 февраля 2015 14:25
    #4 Написал: radio

    Публикаций: 0
    Комментариев: 175
    За наноструктурированным оптоволокном будущее.
        
    3 февраля 2015 21:23
    #5 Написал: CodeX

    Публикаций: 0
    Комментариев: 120
    Хммм... это интересно. Полагаю, дальнейшие изыскания в этом направлении приблизят нас к созданию реактора на холодном синтезе.

    За наноструктурированным оптоволокном будущее.

    - С большой долей вероятности, это так. За новыми энерготехнологиями, средами передачи данных, усовершенствованием протоколов связи, мы все это еще застанем на своем веку.
        
    7 февраля 2015 16:23
    #6 Написал: neofitus

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Интересная и важная разработка. Очень много где может пригодится. Первое что приходит на ум оптоволоконная связь чем короче импульсы тем выше пропускная способность.
    Ну и конечно же наука.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.