Учёные Томского политехнического университета в составе международного исследовательского коллектива создали экономичный фемтосекундный лазер, способный плавно перестраивать длину волны своего излучения во всем видимом диапазоне. Результаты этого исследования опубликованы в научном журнале «Photonics Research».

По словам исследователей, обычно лазеры излучают в узкой спектральной полосе, предельно ограниченной свойствами среды. Для получения красного или зелёного излучения приходится либо создавать новый лазер, либо использовать технологии изменения имеющегося излучения.

– Нас интересовало решение, исключающее минусы известных подходов, и при этом простое и дешёвое. Мы собрали волоконный лазер, генерирующий на выходе световые импульсы с центральной длиной волны 1.04 микрометров, длительность которых меняется от пикосекунды до 50 фемтосекунд. Излучение лазера заводилось в кусочек специально профилированного фотон-кристаллического волокна (ФКВ), — рассказал доцент Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Р.И. Егоров.

ФКВ – это специальный класс оптических волокон, центральная область которых (где проходит свет), окружена упорядоченной структурой пустотелых или заполненных специальным материалом микро-канальцев. Если центральный канал сделать сужающимся и правильно подобрать материал волокна, то спектр излучения на выходе будет очень сильно зависеть от длительности и интенсивности импульсов на входе. Меняя длительность и энергию импульсов на входе, учёные смогли управлять балансом нелинейных и дисперсионных процессов внутри волокон.

Справочно

Плавная перестройка длины волны излучения сегодня востребована в лазерной микроскопии, например, для биоимиджинга, – метода, позволяющего наблюдать микроструктуру живой ткани с помощью флуоресцентных красителей, позволяющая увидеть гораздо более мелкие детали исследуемого объекта.

Развитие методов визуализации внутренних структур биологических объектов является одной из приоритетных задач как биологии, так и физики. Изучение биологических структур на микроскопическом уровне даёт возможность раскрыть принципы и механизмы функционирования живых организмов. Область применения данных методов достаточно широка и включает такие актуальные направления, как эмбриология, нейробиология, онкология и многие другие.

Источник - Минобрнауки России