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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Оптические системы сортировки и AI для черники и фруктов 14.02.2026

Каждый год потребители ожидают увидеть на прилавках свежие, ровные по размеру и цвету ягоды черники без признаков порчи или обезвоживания, при этом производители стремятся минимизировать потери и сохранить естественную привлекательность продукта. В эпоху растущих требований к качеству и дефицита квалифицированной рабочей силы традиционные методы сортировки фруктов уже не всегда справляются с задачей. Именно поэтому компании активно внедряют оптические сканеры в сочетании с искусственным интеллектом, способные анализировать ягоды с невероятной точностью и скоростью, сохраняя при этом их товарный вид. На выставке Fruit Logistica 2026 в Берлине компания Tomra Food презентовала свои последние достижения в области постуборочной обработки. Центральное место на стенде занимает совершенно новая оптическая сортировочная система, специально разработанная для свежей черники и предназначенная для использования непосредственно в упаковочных цехах. Эта машина охватывает весь путь ягод - от загруз ...>>

Монитор ROG Swift OLED PG32UCDM Gen 3 13.02.2026

Для многих поклонников компьютерных игр выбор монитора - это всегда поиск идеального баланса между потрясающей картинкой, молниеносной скоростью отклика и надежностью в длительных игровых сессиях. Технология QD-OLED уже несколько лет задает высокую планку качества изображения, предлагая глубокий черный цвет, яркие краски и практически мгновенную реакцию пикселей. Однако даже у самых продвинутых панелей оставались слабые места: уязвимость к царапинам, цветовые искажения под определенными углами и заметное отражение в освещенных помещениях. Компания ASUS решила серьезно улучшить ситуацию и представила третье поколение своего популярного 32-дюймового флагмана - ROG Swift OLED PG32UCDM Gen 3. В основе новинки лежит современная 32-дюймовая QD-OLED панель с разрешением 4K (3840 x 2160 пикселей), которая обеспечивает невероятную детализацию и точность цветопередачи. Частота обновления достигает 240 Гц, что делает картинку исключительно плавной даже в самых динамичных сценах шутеров или ...>>

Случайная новость из Архива Самовосстанавливающийся асфальт продлит жизнь дорогам 30.01.2025 Проблема трещин и выбоин на дорогах знакома каждому водителю. Ремонт дорожного полотна - задача трудоемкая и затратная. Однако, британские ученые предложили революционное решение этой проблемы, разработав инновационный асфальт с самовосстанавливающимися свойствами. Этот материал способен "залечивать" микротрещины всего за час, что может значительно снизить затраты на ремонт дорог и способствовать экологической устойчивости. Группа исследователей из Королевского колледжа Лондона и Университета Суонси, совместно с чилийскими коллегами, создала покрытие, способное к саморегенерации без внешнего вмешательства. В основе этой технологии - микрокапсулы, содержащие споры растений и химические восстановители, которые активируются при возникновении повреждений. Лабораторные эксперименты показали, что этот процесс занимает менее часа, что является серьезным прорывом в сфере дорожного строительства. В Великобритании ежегодно производится более 20 миллионов тонн асфальта, однако его традиционные разновидности имеют серьезную проблему - хрупкость, обусловленную процессами окисления битума. Новая технология работает путем обратного окисления, что предотвращает образование трещин и продлевает срок эксплуатации покрытия. Несмотря на развитие технологий вторичной переработки, вопрос долговечности асфальта остается актуальным, и самовосстанавливающийся материал может стать эффективным решением этой проблемы. Для совершенствования технологии ученые использовали методы машинного обучения, что позволило смоделировать процессы на атомарном уровне и значительно ускорить исследования. Благодаря этому подходу анализ свойств битума стал гораздо быстрее и дешевле по сравнению с традиционными методами. В сотрудничестве с Google Cloud были разработаны специальные инструменты для исследования химических процессов, происходящих в битуме. Подобные подходы активно используются в фармацевтической отрасли. Доктор Франсиско Мартин-Мартинес отмечает, что интеграция естественных механизмов регенерации в дорожное строительство будет способствовать созданию более долговечных и устойчивых дорог. Его коллега, доктор Хосе Норамбуэна-Контеррас, добавляет, что эта разработка может стать основой для создания асфальта с нулевым углеродным следом. Внедрение этой технологии полностью соответствует экологическим целям Великобритании и имеет потенциал значительного снижения затрат на обслуживание инфраструктуры. Хотя материал еще не запущен в массовое производство, его успешное испытание свидетельствует о большой перспективности этой технологии. С последующими усовершенствованиями самовосстанавливающийся асфальт может стать ключевым элементом экологической и экономически эффективной дорожной сети будущего. Разработка самовосстанавливающегося асфальта - это настоящая революция в дорожном строительстве. Эта инновационная технология может не только значительно увеличить срок службы дорог и снизить затраты на их ремонт, но и способствовать решению экологических проблем. Внедрение этого материала в масштабах всей страны может привести к созданию более устойчивой и эффективной транспортной инфраструктуры.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026