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.