Ультра быстрый, надёжный, стабильный и высокоточный: это лишь некоторые из характеристик нового лазера, разработанного международной исследовательской группой. Этот ультрамаленький лазер открывает путь к новому поколению очень мощных, невероятно стабильных лазеров, сообщает «WordScience.org».

Профессор Роберто Морандотти и его команда из «INRS University’s Energie Materiaux Telecommunications Research Centre» играли важную роль в разработке универсального лазера, который в последнее время поселился на первой полосе престижного научного журнала «Натуральные коммуникации» (Nature Communications).

«Мы выдвинули новый подход к разработке лазера, который имеет беспрецедентную стабильность и точность, что позволяет нам проводить новые эксперименты и открывать новые области в научных исследованиях», — сказал профессор Roberto Morandotti, который был избран членом в «Оптическое общество Америки» (Optical Society of America — OSA) и «Международное общество оптики и фотоники» (International Society for Optics and Photonics).

«Кроме того, может быть создано ещё множество приложений в области биологии, медицины, обработки материалов, информационных технологий, высокоскоростной связи и метрологии».

Гибкий и эффективный ультромаленький лазер выделяется своим режимом работы. Исследователи разработали кольцевой резонатор (ключевой компонент лазера), который имеет уникальную особенность «играть» двоякую роль, то есть, работать в качестве фильтра и нелинейного элемента.

Это первый случай, когда учёные успешно интегрировали резонатор и микрокольца в лазерный компонент, которые позволили лучше управлять источником света. Это производится с помощью специального стекла, способного использовать нелинейно-оптические свойства — главное в лазерной операции.

Немецкие физики создали фотонную пушку, способную испускать единичные фотоны различных длин волн. Подобные устройства могут стать незаменимыми для организации квантовой связи, неприступной для хакерских атак. Препринт работы доступен в архиве Корнельского университета.

Фотонная пушка, разработанная физиками, представляет собой дискообразный кристалл ниобата лития (соединения лития, ниобия и кислорода), облучаемый лазером. Твердотельный лазер (типа Nd:YAG) закачивает в кристалл фотоны с длиной волны 532 нанометра. Фотоны скапливаются, отражаясь от стенок кристалла, и могут, из-за его особых свойств, претерпевать распад на два фотона с близкой, но немного разной длиной волны около 1060 нанометров.

В конечном счете фотоны покидают кристалл, где разделяются на три группы. Исходные частицы с длиной волны 532 нанометра игнорируются, а пары длинноволновых разделяются. Один из фотонов используется для коммуникации - отправляется принимающей стороне. А второй фотон служит сигналом того, что первый готов к отправлению.

Необходимость одиночных фотонов для коммуникации возникает из-за проблемы подслушивания. Дело в том, что все современные существующие лазеры испускают фотоны "пачками". Если они используются для передачи информации, то часть фотонов из "пачки" может быть перехвачена злоумышленником таким образом, что принимающая сторона этого не заметит. Если для передачи сообщения используется только один фотон, он уйдет на подслушивание и наличие злоумышленника будет сразу обнаружено.

Cаров. 24 апреля. НТА-Приволжье – Шестая всероссийская школа по лазерной физике и лазерным технологиям открылась 24 апреля в Центре культуры и досуга ВНИИЭФ.

Об этом сообщает пресс-служба администрации Сарова.

Слушатели – студенты, аспиранты, молодые ученые и специалисты Ядерного центра, а также гости из Москвы, Санкт-Петербурга и ряда городов центральной России.

На открытии школы, которая в этом году посвящена 90-летию Самуила Кормера, с приветственными словами выступили первый заместитель директора РФЯЦ-ВНИИЭФ Вячеслав Соловьев, глава города Алексей Голубев и заместитель главы администрации Алевтина Александрова. Затем ведущий – зам. директора ВНИИЭФ, директор ИЛФИ Сергей Гаранин представил первого докладчика, чье участие в школе существенно подняло ее статус.

Академик Российской академии наук, директор Физического института им. П.Н.Лебедева РАН Олег Крохин сделал доклад об инерциальном термоядерном синтезе. О. Крохин является автором основополагающих работ по созданию полупроводниковых лазеров. Он рассказал об истории появления специальных лазерных систем и о процессах, происходящих при сжатии термоядерных мишеней.

Команда из Лаборатории физики высоких энергий университета Огайо (Ohio State University, OSU) разработала новый мощный лазер.

Новый лазер создавался в течение шести лет, в рамках программы, финансируемой Министерством энергетики США, в размере 6 миллионов долларов. И, 15 мая этого года новый лазер сделает первый "выстрел" на полной мощности.

Новый лазер OSU будет вырабатывать импульсы с большей энергией, чем лазеры National Ignition Facility (NIF) Лаборатории Лоуренса в Ливерморе, 500 триллионов ватт мощности импульса лазера OSU против 411 триллионов ватт мощности лазера NIF. Но, помимо этого, лазер OSU произведет намного более короткий и более мощный импульс, продолжающийся 30 миллионных миллиардных частей секунды.

Это означает, что лазер OSU будет в состоянии сделать в сто раз больше "выстрелов" чем лазер NIF, при этом каждый "выстрел" лазера будет эквивалентен секундной выработке энергии всей северно-восточной американской энергосистемы.

Мы все знаем, что лазер разогревает поверхности, однако не тогда, когда он работает в особенных условиях,  доказали в Университете Нильса Бора в Копенгагене, где ученые сумели при помощи лазера охладить полупроводниковую мембрану до минус 269 градусов.

О своем достижении ученые сообщают в последнем номере научного журнала Nature Physics. По их словам, секрет «охлаждающего» лазера состоит в ряде квантовых феноменов,  а именно, того, как они проявляются в макромире.

Известно, что сфокусированные лазерные лучи применялись для охлаждения атомов еще в 1980-х годах, однако до сих пор этот эффект работал только на атомном уровне. Однако специалисты из Копенгагена решили спроецировать его и на макроуровне. «Возможность охлаждать материалы при помощи лазера  открывает   абсолютно новые возможности в такой области, как оптомеханика, описывающая взаимодействие оптического излучения и механического движения», —  рассказывает Юджин Полцик, один из авторов эксперимента.

Как оказалось, спроецировать феномен в макромасштабе не так уж сложно: если атом движется по направлению к лучу, то излучение способно снизить момент движения практически до нуля, снижая энергию и, как следствие, температуру. Однако здесь есть проблема: методы работает только если атом движется к лазеру, но не от него. В противном случае луч только еще больше разгоняет его и нагревает.

ТОМСК, 9 апр - РИА Новости, Карина Сапунова. Томский политехнический университет (ТПУ) открыл в понедельник первую очередь лаборатории лазерной техники и технологий (ЛЛТТ) стоимостью 20 миллионов рублей, сообщил ректор вуза Петр Чубик на открытии в понедельник.

"Первую очередь можно назвать сердцевиной лаборатории. В ней будет еще две части: первая связана с влиянием лазера на физико-химические свойства веществ, вторая, которая сегодня практически готова, связана с лазерным сканированием. Первая очередь лаборатории стоит 20 миллионов, оборудование для лаборатории лазерного сканирования (вторая очередь) - 6 миллионов... Я думаю, что в 50 миллионов (все три очереди) мы должны суммарно уложиться", - сказал он.

Чубик отметил, что финансируют создание лаборатории ТПУ и Научно-исследовательский институт полупроводниковых приборов (НИИПП), для которого вуз уже сейчас проводит исследования в рамках стратегического партнерства.

Он также уточнил, что использование универсальных лазерных приборов новой лаборатории позволит отрабатывать технологические процессы на предприятиях до приобретения оборудования, осуществлять лазерную сварку и гравировку. Кроме того, с помощью новейших 3D-сканеров политехники смогут создавать точные трехмерные модели с минимальной погрешностью, в том числе таких сложных и крупных объектов, как томский коммунальный мост длиной 750 метров, памятники деревянного зодчества, украшенные "кружевной" резьбой по дереву.

МОСКВА, 4 апр - РИА Новости. Американские физики создали первый "безфотонный" лазер на основе атомов рубидия, испускающий одинаковые порции света со сверхстабильными интервалами, что позволяет использовать такие устройства для создания сверхточных атомных часов или для синхронизации импульсов обычных лазерных излучателей, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

Группа ученых под руководством Джеймса Томпсона (James Tompson) из университета штата Колорадо в городе Боулдер (США) собрала экспериментальный прототип "безфотонного" лазера, реализовав принцип так называемого "сверхизлучения". Существование этого эффекта было предсказано американским физиком Робертом Дикке (Robert Dicke) в 1954 году и экспериментально обнаружено в 1973 году.

В обычных лазерах источником излучения выступают фотоны, "саморазмножающиеся" в рабочем теле излучателя. В процессе накачки лазера фотоны сталкиваются с зеркальными стенками устройства, из-за чего те начинают вибрировать. Эти вибрации негативным образом сказываются на спектре и других характеристиках излучения, что ограничивает точность обычных лазеров.

Немецкими физиками был разработан новый тип лазера, который выходит за ранее известные границы возможного. Безусловно, на сегодняшний день в мире науки он является самым маленьким лазером с электрической накачкой, и, в скором времени, он сможет произвести настоящую революцию в технологии производства чипов.

От возникновения идеи его создания и до реального воплощения в реальность прошло более полутора лет. Все это время, Кристоф Вальтер, являющийся аспирантом группы квантовой оптоэлектроники в Университете «ETH Zurich», дни и ночи напролет проводил в лаборатории FIRST. Именно там этот гениальный молодой ученый смог создать идеальные условия, для установления нового рекорда в лазерной технике. Совместно с четырьмя коллегами по институту физик разработал и собрал самый маленький на сегодняшний день в мире лазер.

Длина этого уникального прибора составляет всего 30 микрометров, что равняется 30-ти миллионных долей от метра, высота его составила - 8 микрон, а длина волны сверх маленького лазера равна - 200 мкм. Эти показатели делают лазер значительно меньшим, чем излучаемая им длина волны света. Фактически, лазер не может быть меньше, чем длина излучаемой им волны, поскольку световые волны в обычных лазерах заставляют множественно колебаться оптический резонатор, по аналогии со звуковыми волнами. Работая, таким образом, волны света в основном «путешествуют» между двумя зеркалами туда и обратно. И работает этакий принцип, только если только размер зеркала больше, чем сама длина волны лазера. Соответственно, нормальный лазер имеет ограниченные возможности с точки зрения своего размера.

Команда разработчиков из Массачусетского Института Технологий (MIT) сообщили, что ими найден способ уменьшить размеры элементов в полупроводниках. Сегодня производители микросхем используют метод фотолитографии, который позволяет создавать элементы, размер которых больше, чем длина волны света, который применяется в технологии. Учёные из MIT нашли способ обойти и это ограничение.

МОСКВА,РИА Новости. Немецкие физики превратили тонкий лист железа в прозрачный для рентгеновского излучения материал при помощи набора из двух зеркал и изначального пучка рентгена и опубликовали методику по превращению металла в "стекло" в статье в журнале Nature.

Ральф Рельсбергер (Ralf Roehlsberger) и его коллеги из синхротронного центра DESY в Гамбурге придумали метод управления свойствами рентгеновского излучения, который не только позволяет превращать пластины железа в прозрачное "стекло", но и создавать оптические "выключатели" - устройства, позволяющие пропускать или останавливать свет при его включении или выключении.

В своей работе группа Рельсбергера ориентировалась на известный в оптике эффект так называемой "электромагнитно индуцированной прозрачности". Суть этого феномена на заключается в превращении с помощью лазера атомов некоторых элементов в прозрачную среду для очень узкого набора частот.

Авторы статьи реализовали этот эффект для излучения в рентгеновском диапазоне частот. В качестве основного ингредиента "невидимого" для рентгена вещества выступили тонкие листы из железа-57 - редкого природного изотопа, общая масса которого составляет лишь 2% от общего объема залежей этого металла в недрах Земли.

На микроскопическом уровне стёкла — это твёрдые вещества, которые выглядят скорее как жидкости, что обусловлено отсутствием дальнего порядка в их кристаллической структуре. Обычно стёкла получают быстрым охлаждением соответствующих жидкостей-расплавов таким образом, чтобы избежать (проскочив) стадии кристаллизации вещества. Поэтому, когда нужно создать стекло с какими-то специфическими свойствами, возникает необходимость в точнейшем контроле каждого параметра перехода «жидкость — стекло», что на практике очень трудно осуществить.

Группа учёных из Принстонского университета (США) разработала метод контролируемого получения стабильного стекла из полимеров.

Национальный центр лазерных систем и технологий будет создан в технопарке «Саров» (пос. Сатис, Дивеевский район Нижегородской области) к середине 2013 года. Об этом журналистам 1 февраля сообщил директор Российского федерального ядерного центра Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики (РФЯЦ-ВНИИЭФ) Валентин Костюков.

По его словам, инвестиции в его создание составят 1,75 млрд. рублей. «У нас есть разработки, связанные с физикой высоких плотностей энергии, с лазерной тематикой», – сказал он. По словам Валентина Костюкова, разработки будут коммерциализированы.

Основой национального центра станет лазерная установка с энергией в один мегаджоуль. Первая очередь центра будет готова к лету 2013 года. Центр будет разрабатывать широкий спектр лазеров и диодов для различных отраслей. «Осветители нового поколения – энергосберегающие с оригинальным дизайном, технологическое оборудование, которое на сегодняшний день должно использоваться, лазерные диоды, лазеры в области медицины», – пояснил Валентин Костюков. Срок окупаемости проекта составит пять лет.

Проект будет реализовываться за счет акционеров технопарка – АФК «Система», ГК «Росатом», ОАО «Роснано» при поддержке государства.

В институте имени Лебедева был завершен этап разработки, целью которого является создание лазеров для использования в проекционном телевидении. Необходимы источники света, которые будут одновременно мощными и минатюрными для того, чтоб формировать так называетмые RGB-пиксели.

По сути, разрабатываемое устройство — следующее поколение электронно-лучевых источников света. В данном изобретении люминофорный слой был заменен на активный слой из полупроводника в микрорезонаторе. Напомним, что идея создания лазерной электронно-лучевой трубки принадлежала советским ученым Басову, Богданкевичу и Насибову. А первый лазерный дисплей «Квантоскоп» был разработан в НИИ «Платан». Он увидел мир готовым устройством в 80-х годах. Тогда использовали 3 лазерные трубки, которые излучают красный зеленый и синий диапазоны спектра.

Тем не менее, мир выбрал другое направление — светоклапанное устройство типа жидкокристаллического затвора либо матрицы микрозеркал. Даные устройства сегодня отлично работают, тем не менее источник монохроматического света для данных устройст до сих пор не разработан.

В 2010 году исполнилось 50 лет с того события, к которому российская наука имела самое непосредственное отношение. Трое отечественных ученых удостоены Нобелевских премий за эпохальные научные открытия, благодаря которым был изобретен и впоследствии усовершенствован лазер. Мейман построил и запустил свой первый твердотельный лазер 16 мая 1960 года.

В 1961 г. началось его промышленное применение.

Принципиальная возможность создания квантовых усилителей и генераторов электромагнитных волн была доказана еще в 1916 г. Альбертом Эйнштейном, создавшим теорию взаимодействия излучения с веществом. Примерно об этом же писал Алексей Толстой в своем знаменитом романе «Гиперболоид инженера Гарина». Первая попытка экспериментально обнаружить индуцированное излучение была осуществлена только в 1928 г.

Весомый вклад в изучение принципов квантового усиления и генерации внесли советские физики А. Прохоров и Н. Басов. В 1955 г. наши ученые разработали квантовый генератор — мазер, что в сокращении означает усилитель микроволн с помощью индуцированного излучения, активной средой которого были пары аммиака. В 1957–1958 гг. Таунс и Шавлов занимались поисками способа получения мазерного эффекта на видимом свете и в декабре 1958 г. опубликовали в журнале «Physical Review» статью «Инфракрасные и оптические мазеры», в которой объяснили, как это можно сделать. Работая параллельно в том же направлении, Александр Прохоров в 1958 г. использовал для создания мазера резонатор Фабри—Перо, представляющий собой два параллельных зеркала, одно из которых полупрозрачно. Таунс, Басов и Прохоров были в 1964 г. удостоены Нобелевской премии за свою работу в области квантовой электроники, которая привела к изобретению лазера в 1960 г.

Самый мощный в мире лазер может быть построен в Нижнем Новгороде. Об этом сообщил председатель комиссии по вопросам развития науки, образования и культуры Общественной палаты Нижегородской области, директор Института прикладной физики Российской Академии наук Александр Литвак на торжественной церемонии награждения лучших школьников, студентов и аспирантов дипломами лауреатов областных именных стипендий в четверг, 8 декабря.

По его словам, соответствующий проект уже разрабатывается нижегородскими учеными, а комиссия под председательством премьер-министра Владимира Путина уже одобрила его строительство.

Кроме этого, он сообщил, что с 1 января 2012 года в Сарове также начнется строительство нового мощнейшего лазера.

Также глава института прикладной физики РАН отметил, что в будущем году на территории Нижегородской области может быть согласован также новый проект в области радиоэлектроники. Его реализация будет проходить под эгидой инновационного центра Сколково.

Ученые обеспокоены тем, что бывший сверхсекретный метод обогащения урана, «обнародованный» на коммерческом рынке, создаст новые возможности для производства и распространения ядерного оружия.

Компания General Electric успешно завершила испытания более быстрого и дешевого способа производства ядерного топлива. Новая технология будет коммерциализирована и впервые использована на соответствующем ядерном производстве в г. Уилмингтон, штат Северная Каролина. Эта технология является прорывной и позволит существенно снизить стоимость топлива для АЭС.

Технология обогащения урана разделением изотопов с помощью лазерного возбуждения (Silex) была разработана австралийской компанией Silex еще в 1992 году. В 2006 году компания General Electric получила права на ее коммерциализацию и лицензирование и возглавила дальнейшие разработки.

Технология Silex строго засекречена, нет даже подробных фотографий установки по лазерному обогащению урана. Технология работает на принципе лазерной фотоионизации атомов урана-235. Урановое сырье проходит лазерный луч, настроенный на особую частоту, которая создает электрический заряд у атомов урана-235. Это позволяет поймать их электромагнитной ловушкой и сохранить на металлической пластине.

Американское космическое агентство (NASA) объявило о финансировании программы по созданию механизмов с притягивающим лазерным лучом, которые в будущем смогли собирать образцы материала в ходе космических миссий.

Об этом сообщает BBC News. Будут рассмотрены 3 наиболее перспективных подхода к созданию того, что раньше рассматривалось как элемент научной фантастики. На изучение этих технологий было выделено $100 тыс.

Пол Стайсли (Paul Stysley), ученый NASA, считает, что такая технология позволит выполнять с меньшим риском более сложные научные задачи. «Хотя сейчас она появляется только в научной фантастике, в особенности — во вселенной Star Trek, притягивание лазером не является чем-то невообразимым или недостижимым для современных технологий», — заявил доктор Стайсли, чья группа займется изучением этой проблемы.

Одна из технологий является адаптацией хорошо известного эффекта под названием «оптический пинцет», при котором можно манипулировать объектами, находящимися в фокусе одного или двух лазерных лучей. Безусловно, при таком подходе необходимы особые условия. Два других подхода основаны на использовании лазеров особой формы: вместо обычных лазеров, интенсивность которых выше всего в центре, ученые собираются применить соленоидные лучи и пучки Бесселя

На фоне недавних событий в Японии словосочетание «ядерное топливо» стало почти ругательством. Все уважающие себя государства стараются как можно быстрее избавиться от атомных электростанций в своём энергетическом комплексе. А ведь ещё 50 лет назад все фантастические фильмы хором твердили нам о том, что ядерная энергия станет основным средством питания абсолютно всех технических средств – от пылесосов до автомобилей. Но какой здравомыслящий мэр города пустит на улицы автомобиль с ядерным реактором? Тем не менее, в качестве концепта такой автомобиль уже существует.

Ещё в 2009 году компания Cadillac предлагала концепт такого автомобиля, но это был лишь макет. Создатели его побоялись представить общественности столь провокационное средство передвижения. Реальной ядерной установкой автомобиль оснащён не был. Чарльз Стивенс, руководитель компании Laser Power Systems на днях представил концепт Thorium – проект настоящего автомобиля на ядерном топливе. Что, уже испугались? Давайте разберёмся подробнее.

Торий – слаборадиоактивный химический элемент, первый член семейства актиноидов. По распространённости в природе этот элемент сопоставим с оловом, поэтому его стоит считать намного безопаснее, чем традиционные уран и плутоний. Ведь иначе, учитывая распространённость элемента, радиационный фон на Земле был бы гораздо выше. По мнению разработчиков, один грамм тория впроектируемом двигателе сможет заменить около 30 тысяч литров бензина.

В середине ХХ века торий рассматривался в качестве альтернативы урану и плутонию, однако из-за своей низкой радиоактивности был непригоден в военных разработках, поэтому его кандидатура на место традиционных материалов отпала. Ведь в то время велась холодная война и процветала гонка вооружений. Но сейчас исследователи разных стран всё больше обращают внимание на торий как источник мирной атомной энергии. Тем более, что его запасы в земной коре в три раза больше, чем запасы урана

Совместный проект Великобритании и США предусматривает строительство гигантского лазера, который будет имитировать солнечную активность при помощи взрывов, по мощности сравнивых с водородной бомбой.

Лондон, 12 сентября. Великобритания и США начали совместное масштабное исследование, направленное на получение «чистой энергии» - производимой не ветром и волнами, а лазерами и молекулами водорода.

Известно, что атомы водорода превращаются в гелий, высвобождая огромное количество энергии – на этом основан принцип действия водородной бомбы, схожие процессы происходят и на Солнце.

Исследователи из Национального энергетического фонда США задумались над тем, что подобную энергию следует использовать и в мирных целях и положили начало эксперименту, в ходе которого 192 лазера бомбардировали скопление атомов водорода, шириной всего в один миллиметр. Результаты превзошли все ожидания: количество полученной энергии составило 500 тераватт – это больше, чем вырабатывают все электростанции США вместе взятые.

Изображение процесса, происходящего при попадании лазера в атом водорода.

Естественно, подобный проект требует колоссальных денежных вложений, и американская сторона приняла решение создать научный консорциум совместно с Королевским обществом Великобритании для совместного завершения этого эксперимента по термоядерному синтезу

Возможно ли создать лазерный ускоритель элементарных частиц, который может превзойти по целому ряду характеристик знаменитый Большой адронный коллайдер? Оказалось, что да. Прототип подобного устройства разработали российские учёные в совместной лаборатории Физического института Академии наук и Московского государственного университета. Компактная система во много раз меньше ускорителей, применяемых в ЦЕРНе. Со временем её можно успешно использовать в различных областях. Например, в астрофизике – при моделировании ударов метеоритов по планетам. Или в медицине – для терапии опухолей. Одними из первых «настольный коллайдер» увидели корреспонденты «Новостей культуры».

Да будет свет – мощный и коротко импульсный, решили ученые. В основе эксперимента – обычный принцип – облучение пучком лазера металлической мишени. Так получают электромагнитные поля и рентгеновское излучение. Но российские физики подумали: а что если опыт немного усовершенствовать?

«Была простая идея, что в экспериментах лучше использовать расплавленный жидкий металл, чем обычные твердотельные мишени, которые все используют. И когда мы начали с ними работать, мы неожиданно увидели, что, в некоторых условиях, вдруг резко возрастает яркость источника», - рассказывает доктор физико-математических наук, профессор МГУ им. М. В. Ломоносова Андрей Савельев-Трофимов