Генерирация стабильных фемтосекундных импульсов

28.12.2013

Развитие электроники и коммуникаций требует аппаратной базы, которая отличается высокими точностью, экономичностью и производительностью. Для коммуникации и спутников GPS-навигации особенно важно сократить массу полезной нагрузки и улучшить стабильность сигнала.

Ученые из Московского государственного университета (МГУ) совместно со своими коллегами из Швейцарии активно ведут исследования, которые позволят приблизиться к решению этой задачи, а также окажутся полезным в множестве других областей.

На днях в журнале Nature Photonics появилась публикация, в которой описаны новые достижения этой группы ученых. В частности, один из авторов статьи Михаил Городецкий отметил, что работа включает, как минимум, три важных результата: ученые открыли технику генерации стабильных фемтосекундных импульсов, так называемых "оптических гребней" и микроволновых сигналов.

Физики использовали микрорезонатор (в данном частном случае, магнезиево-флюоритовый диск миллиметрового масштаба) для преобразования непрерывного лазерного излучения в периодические сверхкороткие импульсы. Область применения этих лазеров варьируется от изучения химических реакций на сверхкоротких временных отрезках, и до глазной хирургии.

Как отметил господин Городецкий, в традиционных фемтосекундных лазерах с синхронизацией мод используются сложнейшие оптические устройства, специальная среда передачи и микрозеркала. Новое изобретение позволяет получить стабильные импульсы (солитоны), используя всего лишь один пассивный оптический резонатор, вернее, его собственную нелинейность. В будущем это позволит на порядок уменьшить габаритные размеры устройств такого типа.

В лаборатории получены импульсы длительностью 100-200 фемтосекунд, но авторы уверены, что можно сгенерировать также гораздо более короткие солитоны. Исследователи предполагают, что их открытие позволит спроектировать новое поколение компактных, стабильных и дешевых генераторов оптических импульсов, которые смогут работать в режимах, недостижимых для приборов, использующих другие технологии. Одновременно ученые показали возможность генерации сигналов с очень низким уровнем шума. Такие микроволновые генераторы особо важны для метрологических приложений, радиолокации, телекоммуникационного оборудования, включая спутниковую связь, а также широкополосной спектроскопии, телекоммуникаций, астрономии.

<< Назад: Компьютерная мышка меняет представление об окружающем мире 29.12.2013

>> Вперед: Космический беспилотник ВВС США 28.12.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Безлинзовая ИК-система 02.10.2025

Инфракрасные технологии занимают особое место в науке и технике. Они позволяют заглянуть туда, где человеческий глаз бессилен, - в темноту, сквозь дымку или туман, на значительные расстояния. Однако развитие этой области сдерживают дорогие и капризные камеры, требующие охлаждения и сложного обслуживания. Китайские исследователи предложили неожиданный выход: создание безлинзовой системы, которая превращает невидимое инфракрасное излучение в четкие изображения с помощью оптики нового поколения. В основе этой разработки лежит древняя идея "изображения через отверстие", о которой еще в IV веке до нашей эры писал философ Мо-цзы. Современные ученые пошли дальше и вместо физической дырочки сформировали оптическое отверстие прямо в нелинейном кристалле, используя сверхкороткие лазерные импульсы. Такое решение позволяет преобразовывать инфракрасное излучение в видимый свет, который без труда фиксируется обычными кремниевыми сенсорами. Руководитель проекта профессор Хэпинг Цзэн подчеркивае ...>>

Жара вызывает агрессию 01.10.2025

Животный мир чутко реагирует на изменения температуры, и в последние годы ученые все чаще обращают внимание на то, как жара влияет не только на физиологию, но и на поведение живых существ. Рост глобальных температур способен не только изменять экосистемы, но и формировать новые социальные модели у животных. Одним из тревожных проявлений оказывается рост агрессивности, который наблюдается у самых разных видов. В лаборатории Университета Юга в Сьюани, штат Теннеси, экологи наблюдали за чернобрюхими саламандрами Desmognathus amphileucus. Эти небольшие амфибии, обитающие в ручьях Аппалачей, продемонстрировали ярко выраженное территориальное поведение: они пытались кусать соперников и заставлять их покидать занятую территорию. Интересно, что у близкородственных видов - саламандры Окои и тритона - подобных реакций не зафиксировали. Это подчеркивает избирательность явления и его связь с особенностями конкретных организмов. Сходные результаты были получены и в экспериментах с другими вид ...>>

Случайная новость из Архива Волосатые микросхемы 16.10.2007 Изобретатель Чи Вон-Хванг из американской компании "Интел" предлагает наклеивать углеродные нанотрубки на компьютерные микросхемы вдоль медных проводящих путей. Во-первых, эта "щетина" будет служить радиатором, отводящим тепло, во-вторых, она станет амортизатором и предотвратит повреждения микросхемы при падениях или ударах.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025