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:

Картофель фри и риск диабета 11.09.2026

Картофель давно стал одним из наиболее распространенных продуктов питания в мире, однако отношение к нему со стороны специалистов по питанию остается неоднозначным. Сам овощ содержит полезные питательные вещества, но его воздействие на организм во многом определяется тем, что происходит с ним во время приготовления. Новое крупное исследование Гарвардской школы общественного здоровья им. Т.Х. Чана показывает, что особенно заметную роль в этом вопросе может играть способ термической обработки. Картофель занимает важное место и в рационе жителей США: в среднем один американец съедает около 22 килограммов этого овоща в год. Исследователи решили выяснить, одинаково ли различные блюда из картофеля связаны с риском развития заболеваний. Результаты работы были опубликованы в научном журнале BMJ и показали существенную разницу между привычными способами приготовления одного и того же продукта. Наиболее неблагоприятный результат специалисты обнаружили для картофеля фри. У людей, которые уп ...>>

Барабанная дождевальная машина eco ProRain 11.09.2026

Орошение сельскохозяйственных угодий требует не только достаточной производительности техники, но и точного контроля расхода воды. При этом для многих хозяйств важны простота обслуживания, надежность оборудования и разумная стоимость. Компания Bauer представила новую барабанную дождевальную машину eco ProRain, в которой эти требования сочетаются с современными электронными средствами управления поливом. Новая модель стала дополнением существующей линейки дождевальной техники Bauer. При ее разработке специалисты ориентировались прежде всего на практические потребности пользователей, учитывая полученные от них отзывы. В результате производитель сделал акцент на удобстве эксплуатации и долговечности конструкции, стремясь сохранить при этом доступную цену и не отказываться от автоматизированных функций управления. eco ProRain предлагается в трех базовых исполнениях - F30, F40 и F50. Для каждой из них предусмотрено по 30 вариантов комплектации, различающихся диаметром используемой тру ...>>

Не вся растительная пища полезна для психики 10.09.2026

Растительная пища традиционно считается одной из основ здорового рациона, поэтому специалисты по питанию обычно рекомендуют чаще включать в меню овощи, фрукты, цельнозерновые продукты и другие продукты растительного происхождения. Однако важна не только принадлежность пищи к растительной категории, но и способ ее обработки, количество сахара и другие характеристики рациона. Исследование иранских ученых показывает, что разные варианты растительного питания могут по-разному отражаться на психологическом состоянии человека. К такому выводу пришли исследователи из Исфаханского университета медицинских наук. Они изучали взаимосвязь между характером питания и эмоциональным состоянием взрослых людей, уделяя особое внимание симптомам депрессии и тревожности. Результаты работы были опубликованы в научном журнале PLOS One. При этом специалисты не утверждали, что отдельные продукты непосредственно вызывают депрессию: речь шла о статистической связи между определенными пищевыми привычками и сос ...>>

Подвесной робот Stringman для уборки комнаты 10.09.2026

Домашняя робототехника в основном развивается вокруг двух привычных направлений: роботов-пылесосов и многофункциональных гуманоидных машин. Но далеко не все задачи требуют колесной платформы или сложного человекоподобного механизма. Инженер Натаниэль Нифонг (Nathaniel Nifong), основатель стартапа Newfangled, предложил необычную альтернативу - подвесного робота Stringman, способного перемещаться над полом и самостоятельно собирать разбросанные предметы. Вместо того чтобы передвигаться по поверхности помещения, Stringman использует принцип, знакомый по тросовым системам камер Spidercam, применяемым на стадионах. В четырех верхних углах комнаты устанавливаются натяжные блоки, от которых к центральному рабочему модулю идут тонкие, но прочные тросы. Изменяя их натяжение, система может перемещать манипулятор практически в любую точку обслуживаемого пространства. Такое решение позволяет обойти некоторые ограничения традиционных роботов на колесах. Подвесной механизм не сталкивается с пр ...>>

Микрогравитация не ослабляет сердечные клетки 09.09.2026

Продолжительное пребывание в космосе подвергает человеческий организм воздействию условий, с которыми он никогда не сталкивается на Земле. Микрогравитация изменяет распределение жидкостей, способствует потере костной и мышечной массы, а космическое излучение способно повреждать ДНК. Особое значение для будущих длительных экспедиций имеет состояние сердечно-сосудистой системы. Новый эксперимент с мышами на борту Международной космической станции показал, что клетки сердечной мышцы могут сохранять силу сокращения даже после нескольких недель пребывания в микрогравитации. Исследователи давно наблюдают за тем, каким образом отсутствие привычной земной гравитационной нагрузки отражается на организме. В космосе жидкости перераспределяются в сторону верхней части тела, позвоночник немного растягивается, из-за чего рост временно увеличивается, а скелетные мышцы постепенно теряют массу и силу. Однако сердечная мышца работает в несколько иных условиях, поэтому специалисты Чикагского университ ...>>

Случайная новость из Архива Преобразователи MAX20343/MAX20344 15.07.2021 Компания Maxim Integrated освоила производство новых импульсных стабилизаторов напряжения MAX20343/MAX20344 для использования в компактных портативных устройствах с батарейным питанием. Микросхемы MAX20343/MAX20344 являются полностью интегрированным решением, содержащем в одном корпусе контроллер и силовые транзисторы, с помощью которых можно обеспечить нагрузки тока до 1 А при выходном напряжении 3,5 В. Силовая часть микросхем MAX20343/MAX20344 построена по неинвертирующей понижающе-повышающей схеме, что позволяет использовать их с первичными источниками энергии, напряжение которых может быть как больше, так и меньше требуемого выходного напряжения. При этом особое внимание было уделено функционированию микросхемы в случаях, когда входное напряжение приблизительно равно выходному: благодаря уникальному алгоритму переключения транзисторов в этих режимах удалось избежать резких колебаний напряжения на нагрузке и уменьшить уровень электромагнитных помех. Ключевыми преимуществами микросхем MAX20343/MAX20344 являются высокий КПД (обеспечиваемый возможностью гибкой конфигурации силовой части и адаптивным алгоритмом переключения силовых ключей), ультрамалый ток собственного потребления, начинающийся с 3,5 мкА в рабочем режиме и уменьшающийся до 0,3 мкА в режиме ожидания, малые уровни пульсаций выходного напряжения и электромагнитных помех. Сочетание этих преимуществ делает MAX20343/MAX20344 идеальными для медицинских приложений, например, для портативных фотоплетизмографов, точность измерения которых напрямую зависит от уровней пульсаций и шумов в цепях питания оптической измерительной системы. Высокая скорость реакции на переходные процессы, в том числе и на резкие колебания входного напряжения, позволяет применять данные микросхемы для питания устройств с резкопеременной нагрузкой, например, беспроводных датчиков интеллектуальных автоматизированных систем, использующих сети LPWAN. В подобных приложениях часто используются первичные источники питания с малой удельной мощностью, работающие совместно с ионисторами. В этом случае возможность работы при входном напряжении от 1,9 В позволяет максимально задействовать установочную мощность ионистора и увеличить время автономной работы. Еще одной областью применения микросхем MAX20343/MAX20344 являются беспроводные Bluetooth-наушники Truly Wireless Stereo. При большой разнице напряжений аккумуляторов футляра и наушников последние из-за уменьшения КПД интегрированных зарядных устройств начинают разогреваться, что может вызвать определенный дискомфорт при их использовании и приводит к нерациональному расходу ограниченного количества энергии аккумулятора футляра. В этом случае использование микросхем MAX20343/MAX20344 позволит уменьшить напряжение, подаваемое на зарядные устройства наушников, что приведет к меньшему разогреву их корпусов и более рациональному использованию энергии аккумулятора футляра.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026