Исследователи из России впервые получили особо чистое стекло из селенидов галлия-германия-сурьмы с добавкой элемента празеодима и создали на его основе волоконный лазер, для работы которого требуется простой инфракрасный диод. Эта разработка сделает ИК-лазеры более дешевыми и удобными в применении, сообщила пресс-служба Российского научного фонда (РНФ).
 |
| Авторы работы: Татьяна Котерева, Владимир Ширяев, Александр Вельмужов, Максим Суханов, Евгений Лашманов. Источник: Максим Суханов. |
Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Optical Materials.
«Мы впервые разработали лазеры, испускающие среднее инфракрасное излучение, которые потенциально найдут применение в диагностике заболеваний. Сейчас мы работаем над повышением энергетической эффективности лазера и его мощности. Для этого мы планируем увеличить концентрацию празеодима в стекле с сохранением его высокой чистоты», - отметил старший научный сотрудник Института химии высокочистых веществ РАН (Нижний Новгород) Максим Суханов, чьи слова приводит пресс-служба РНФ.
Как отмечают ученые, инфракрасные лазеры сегодня широко применяются во всех отраслях науки и промышленности для самых разных целей. Они являются основой современных оптоволоконных сетей для передачи информации, а также используются для отслеживания различных газов в окружающей среде, проведения хирургических операций и обработки различных материалов.
Как отмечается в сообщении, в последние годы ученые сосредоточили свои усилия на создании твердотельных лазеров, работающих в среднем инфракрасном диапазоне. Пока компактных и надежных излучателей такого рода не существует, что связано с тем, что многие материалы, пригодные для их изготовления, не способны эффективно работать при комнатных температурах или при этом они не могут вырабатывать излучение с длиной волны больше 3.9 мкм.
Ученым из Института химии высокочистых веществ имени Г. Г. Девятых РАН удалось решить эту проблему при помощи оптоволокна, изготовленного из стекла из селенидов галлия-германия-сурьмы, в которое ученые добавили небольшое количество ионов празеодима - редкоземельного элемента, чьи атомы придают стеклу бледно-зеленую окраску. Также химикам удалось добиться сверхнизкой доли примесей в этом материале, менее 0.0001%, что обеспечило высокую мощность лазера и позволило ему работать на длине волны в 5.6-5.83 мкм при использовании обычного инфракрасного диода для возбуждения излучения.
Подобные излучатели, как объясняют авторы открытия, могут использоваться для определения и управления химическими производственными процессами, а также в сфере экологического мониторинга, в неинвазивной экспресс-диагностике некоторых эндокринологических заболеваний и болезней пищеварительной системы. Это значительно расширит сферу применения ИК-лазеров, работающих в средней части диапазона, подытожили исследователи.
