Текст уведомления здесь

Российские физики свернули лазерный луч в жгут

Группа ученых из ФИАН, МФТИ и МГУ представила исследование, посвященное эффекту, при котором проходящий через воздух луч лазера стягивается в узкий жгут. Исследователи выяснили, как на этот процесс влияет предварительное прохождение луча через кварцевое стекло.
Добавить в закладки
Комментарии
Исследование физиков относится к сфере нелинейной оптики. Для того чтобы понять, как она работает, нужно вспомнить основной принцип обычной линейной оптики: свет распространяется по прямой, а его лучи могут отражаться или отклоняться в стороны только там, где свойства среды меняются. Однако если свет очень сильный, то его воздействие на материал уже не описывается этими простыми правилами, и тогда можно говорить о нелинейной оптике.

Достаточную для нелинейных эффектов силу света (а точнее, интенсивность излучения) дают только лазеры. В отличие от «обычного» света их лучи не расходятся и рассеиваются, а собираются в узкие жгуты, или филаменты. На появление филаментов влияет множество факторов: состав атмосферы, интенсивность излучения, длина световой волны, поляризация. Именно поэтому реальные оптические устройства, состоящие из множества элементов (зеркал, линз, стеклянных пластинок), могут довольно существенно менять поведение жгута света.

Группа ученых из Физического института имени Лебедева РАН (ФИАН), Московского физико-технического института (МФТИ является одним из участников программы Минобрнауки по повышению конкурентоспособности российских университетов "5-100") и Московского государственного университета (МГУ), возглавляемая руководителем лаборатории газовых лазеров ФИАН Андрея Ионина, опубликовала исследование, в котором рассказывается о результатах анализа филамента, проходящего через кварцевую пластину. Подробнее с работой ученых можно ознакомиться в журнале Laser Physics Letter.

В ходе эксперимента физики фокусировали луч от импульсного титан-сапфирового лазера при помощи сферического зеркала, затем пропускали через пластину из кварцевого стекла и направляли в сторону двух кольцевых электродов, на которые было подано напряжение в 300 вольт. Когда лазерный импульс ионизировал воздух, между электродами начинал протекать ток, и таким образом исследователи могли судить о появлении плазменных сгустков под действием собравшегося в филамент света. Проанализировав форму и размеры, ученые меняли кварцевую пластину, через которую проходил свет перед фокусировкой. Выяснилось, что изменение толщины пластинки влияет не только на длину плазменного канала, но и на положение того места, где он образуется. При этом длина полученного сгустка плазмы увеличивается при увеличении толщины кварцевой пластинки.

Исследователи утверждают, что результаты их работы помогут повысить точность обработки материалов и скорректировать расстояние, на которое нужно передать мощность лазерного пучка. Стоит отметить, что такие лазеры применяются для решения самых разных задач, начиная от маркировки алмазов и заканчивая медицинскими операциями: сжатый в тонкий филамент луч позволяет более точно воздействовать на различные материалы.
Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы