Hogyan készítsünk egy „szivárvány” lézer és miért, nanotechnológia nanonewsnet
A kutatók a Fizikai Intézet nevű PN Lebegyev létre, és vizsgáltuk a jellemzői az elektromágneses sugárzás a nagy-intenzitású széles sávú sugárforrás, a hullámhossz-tartományban 250-830 nm, amelynek alapja a jelenség a filamentációt ultrarövid impulzusok infravörös lézersugárzás. Egy ilyen fényforrás lehet hasznos különböző spektroszkópiai feladatok femtoszekundumos felbontású optika, Plasmonics, biológia, valamint anyagok nanostrukturálása felületre.
Nemlineáris optika, mint egy új, önálló ága a fizika indult rohamos fejlődésnek, az Advent a lézerek - tudják fénygeneráiás ilyen nagy elektromos tér, ez lesz összehasonlítható az erejét a mikroszkopikus mező tartalmaz.
„Femtoszekundumos impulzusok nagyon rövid ideig. Ezért, még ha csak kis teljesítmény lesz egy nagyon nagy teljesítmény, és ők samofokusirovatsya átlátszó közegben. Az ilyen nemlineáris önálló fókuszáló még azelőtt megtörténik, a geometriai középpontban. Van egy impulzus vezeték és nyúlik világító menet -, akkor csak hogy egy mikroszkóp és látni, hogy mi folyik a levegőben. Miután az összes, csak egy első kialakítva a szálak, majd van egy „forró” fényt megtörik gyűrű nagy sűrűségű az elektromágneses mező, halo. A kölcsönhatás egy ilyen összetett szerkezet a területen, számos másodlagos szálak. "
Ábra. 1. A bal oldalon - az IR-UV titán-zafír femtoszekundumos lézer rendszer, jobbra - egy erős infravörös femtoszekundumos fiber lézer rendszer.
Különösen bonyolult folyamat filamentációt kap a szűk fókusz több sugárzás meghaladja a kritikus erő. kialakulásához szükségesek, az első világító menet. Ebben az esetben, több filamentációt akkor kezdődik, amikor szálak, amelyek mindegyike bocsát ki széles spektrális tartományban, vannak kialakítva véletlenszerűen mind a hosszanti és keresztirányban.
Ez a folyamat nagyban meghatározza véletlenszerű ingadozásokat az elektromos mező a lézersugárzás és optikai tulajdonságait a közeg, és ezért továbbra is lényegében kezelhetetlen.
„Azt találtuk, hogy ezek a jellemzők a nagy szálak könnyen kiszámítható segítségével numerikus módszerek. De több szálat szűk fókuszálást tekinthető nehéz - akkor kell használni, nagyon nagy numerikus rács, hatalmas mennyiségű számítás. Ezért az elméleti és modellezési munka ebben a témában már nagyon kevés. És a kísérletek során megmutattuk, hogy az átmérője a szálak is több mikron, és a hossza nagyban függ a sugárzási teljesítmény „- mondta Leonid Seleznev, vezető kutatója a Laboratórium Gáz lézerek LPI.
Ábra. 2. A vetítés a képernyőn supercontinuum sugárzás kapott folt levegőben több filamentációt.
A kísérletekben a tudósok használt femtoszekundumos Ti: zafír lézer. akinek ereje változtattuk egy-tíz GW (elért ismételt meghaladó kritikus teljesítmény az önálló fókuszáló sugárzás).
Ennek eredményeként több megfigyelt filamentációt szabályozott jellemzőkkel - átmérője és hossza szálak. Továbbá, mivel a tudósok képesek voltak fogadni szélessávú sugárzás (supercontinuum), amely egy fényes fehér fényforrás femtoszekundumos (2. és 3. ábra).
„A szálak fordulnak elő nagyon gyorsan és nem lineáris folyamatok, beleértve a jelentős szélesítése a spektrum. Ennek eredményeként, van egy nagyon széles sugárzási tartomány, amely kiterjed a infakrasny tartományban. Egy ilyen széles sávú sugárzást nevezik supercontinuum. Kiderült, hogy a kezdeti sugárzás, ami valahol a határ piros és infakrasnogo alakítjuk a különböző sugárzási frekvenciák - lila, sárga, zöld. És valóban úgy tűnik, az úton, olyan fényes, hogy még egy kicsit fájdalmas nézni „- Leonid Seleznev.
Ábra. 3. (a) egy supercontinuum fény kúp kilépő középpontjában a víz a sejt belsejébe. (B-d) a sugárzási pont előrejelzések képernyőn, hogy vizet juttatunk át a sejtet in körülmények filamentációt kezdődő, generációs több izzószál és a többszörös filamentációt mutatja a szög-és spektrális szélesítése a sugárzás (az azonos méretű).
„Megvalósult nagy intenzitású szélessávú fényforrás lehetővé teszi mind femtoszekundumos szonda (amely önmagában ismert, bár általában nem teljesen), és kezdeményezi a időskálát a sorrendben 100 femtoseconds dinamikus elektronikus és nukleáris folyamatok egyes molekulákban a kondenzált fázisban. Különösen, egy supercontinuum sugárzás a felületeken a legtöbb anyag, az első kísérleti bizonyíték a vysokogoeffektivnogo gerjesztési impulzust supercontinuum felszíni plazmon azzal a hullámhossza mintegy 200 nm, és a térerősség közel INTRA. Ez a beavatkozás hatása van engedélyezve számláló mód felszíni plazmon végre nanostrukturálása felület anyaga a skála 10-100 nm.
Mivel ebből a szempontból kifejlesztettünk egy egyszerű, olcsó és gyakorlatilag univerzális technológia nanostrukturálása felületi anyagok lehetnek gyakorlati érdeklődés, kérelmet nyújtott be szabadalmat az Orosz Föderáció. "
Kérjük, értékeld a cikket: