В последнее десятилетие во многих лабораториях мира активно исследуются возможности создания высокоэффективных, мощных и компактных лазеров, генерирующих пучки излучения в среднем инфракрасном диапазоне, в частности на длинах волн 3–8 мкм.
Лазерное излучение этого диапазона имеет множество применений в современных промышленных технологиях, медицинской диагностике и хирургии. Наличие сильного поглощения биологических тканей позволяет использовать излучение этого диапазона для хирургии с малыми коллатеральными повреждениями. На длинах волн среднего инфракрасного диапазона находятся сильные линии колебательного поглощения многих веществ, позволяющих однозначно их идентифицировать или воздействовать на них. В этом же спектральном диапазоне находятся окна прозрачности атмосферы, что позволяет эффективно решать задачи дистанционного зондирования атмосферы и другие проблемы.
В рамках проекта РНФ в Новосибирском госуниверситете сейчас ведется активная работа по разработке эффективных нелинейных преобразователей частоты лазерного излучения на базе периодически поляризованных структур для твердотельных лазерных систем среднего инфракрасного диапазона с высокой средней мощностью и хорошим качеством пучка. По словам руководителя проекта, старшего научного сотрудника лаборатории функциональных материалов Физического факультета НГУ, ведущего научного сотрудника лаборатории роста кристаллов ИГМ СО РАН Людмилы Исаенко, отдельной задачей проекта является исследование процесса создания периодических структур с разным периодом и конфигурацией доменов на базе монодоменных сегнетоэлектрических монокристаллов ATiOAsO4 (A = K, Rb).
— Преимущество данного кристалла перед аналогами заключается в том, что он имеет низкую ионную проводимость, и, как следствие, повышается его оптическая стойкость. Элементы КТА востребованы для создания приборов в системах защиты летательных аппаратов и других специальных применений, где требуются мощные источники излучения среднего инфракрасного диапазона, — подчеркнула заведующая ЛабФМ ФФ Александра Тарасова.
Несмотря на многочисленные приложения, средний инфракрасный диапазон длин волн остается еще недостаточно хорошо освоенным в лазерной физике. В последние годы усилия многих исследовательских групп во всем мире направлены на развитие мощных эффективных и компактных лазерных источников этого диапазона: квантово-каскадных полупроводниковых лазеров, газовых лазеров, твердотельных и волоконно-лазерных источников.
— Этот проект направлен на исследование новых возможностей создания мощных высокоэффективных и компактных твердотельных лазеров, способных генерировать пучки импульсно-периодического излучения высокого качества в среднем инфракрасном диапазоне на длинах волн 3–10 микрометров. Создание источников излучения этого диапазона будет осуществлено на базе новых эффективных нелинейных преобразователей частоты лазерного излучения (включая периодически поляризованные структуры) с параметрами, удовлетворяющими требованиям твердотельных лазерных систем среднего инфракрасного диапазона с высокой средней мощностью и хорошим качеством пучка, – утверждает ответственный исполнитель проекта Олег Антипов.
По словам руководителя проекта, прикладными задачами проекта являются перспективные решения для создания опытных макетных образцов лазерных источников среднего инфракрасного диапазона и приборов медицинской хирургии и диагностики ряда заболеваний, а также приборов дистанционной диагностики газовых компонентов и лазерных источников среднего инфракрасного диапазона для прецизионной обработки материалов (полимеров, многослойных структур).
Источник: НГУ