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.

17 – 20 апреля с.г. в Москве, в ЦВК «Экспоцентр» в рамках недели «Россия инновационная» проходит 7 международная выставка лазерной, оптической и оптоэлектронной техники «Фотоника. Мир лазеров и оптики-2012». Организаторы выставки - ЦВК «Экспоцентр» и Лазерная Ассоциация. Специалисты считают выставку одним из главных событий года для  лазерно-оптической отрасли России.

Экспозицию достижений в области лазера, оптики и оптоэлектроники развернули 149 фирм, из которых 2/3 – российские, а остальные представляют 12 стран Азии, Америки и Европы.

Крупным участником выставки является созданный в рамках Государственной корпорации «Ростехнологии» Холдинг «НПК «Оптические системы и технологии». Его предприятия производят качественную оптико-электронную аппаратуру, приборы и комплексы военного назначения, высокотехнологичную гражданскую продукцию: системы наблюдения, системы аэрокосмического мониторинга и дистанционного зондирования Земли, лазерные системы и комплексы, дальномеры, целеуказатели, фотолитографические системы, прецизионные элементы и наноустройства, медицинскую технику, геодезические приборы, светотехнику и многое другое. Номенклатура изделий, выпускаемых предприятиями Холдинга, насчитывает более 5 тысяч наименований.

Одно из важнейших направлений маркетинговой политики Холдинга – это участие в международных специализированных выставках и форумах. В 2010-2011 годах специалисты Холдинга работали на 157 выставочных мероприятиях в России и за рубежом. В холдинг входят 20 ведущих отечественных предприятий оптической отрасли. На выставке «Фотоника-2012» свою продукцию демонстрируют 5 из них: НПО «Астрофизика», НПО «Орион», НИИ «Полюс», Московский завод «Сапфир» и ПО «Уральский оптико-механический завод».

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.

Физики из Объединенного института лабораторной астрофизики (JILA) продемонстрировали новый тип лазера, который в 100–1000 раз более устойчив по частоте, чем обычный. Этот тип лазера может повысить точность самых современных атомных часов и сопутствующих технологий, таких как коммуникационные и навигационные системы, а также космические астрономические инструменты.

Прототип лазера основан на миллионе атомов рубидия, которые выполняют своего рода синхронный танец и производят тусклый темно-красный лазерный луч.

Новый лазер фактически представляет собой своеобразную оптическую фазированную антенную решетку, в которой электромагнитные волны большой группы идентичных антенн тщательно синхронизированы и создают волну с уникальными свойствами.

Обычный лазер основан на миллионах фотонов, которые рикошетят между двумя зеркалами, ударяют атомы и генерируют интенсивный свет. К сожалению, из-за движений атомов и вибрации зеркал происходит постоянное изменение частоты лазерного луча, что затрудняет его использование, например для высокоточных измерений.

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.

Астероиды, как известно, представляют собой одну из самых больших потенциальных угроз для Земли. Столкновение с достаточно крупным космическим телом может привести к печальным последствиям. Недавно инженеры из Университета Стратклайд в Глазго разработали план по спасению нашей планеты от астероидов, основанный на инновационной лазерной технологии.

На сегодняшний день эффективной системы защиты от астероидов не существует. Американские исследователи предложили посыпать их краской, чтобы изменить воздействующее на них световое давление, что будет способствовать отклонению тела от расчетной траектории. Однако это слишком ненадежно, так как космическая аппаратура довольно часто выходит из строя. Зонд с распылителем и краской может так и не долететь до цели назначения, а второй аппарат мы отправить уже не успеем…

Идеи создать лазерный перехватчик для астероидов, траектория которых пересекается с Землей, уже выдвигались ранее. Но речь тогда шла о строительстве большого космического корабля, оборудованного лазерной установкой мощностью в несколько мегаватт. Однако это слишком сложный и дорогостоящий проект.

И вот ученые Гун Шэн Пин, Ли Цзюнь Фэн и Цзэн Сянь Гуан из Университета Цинхуа (Китай) выдвинули идею так называемого "солнечного паруса", который должен избавить нас от астероида 99942 Апофис, который пролетит в опасной близости от Земли 13 апреля 2036 года.

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.

Группа физиков из Массачусетского технологического института под руководством Андрея Токмакова научилась количественно определять элементы вторичной структуры белка на основе спектров, полученных с помощью скоростного лазера за 10^-12 секунды. Работа опубликована в журнале Analyst, с пересказом можно ознакомиться на сайте института.

Исследователи облучали образцы белков в растворе импульсами инфракрасного света длительностью менее 1 пикосекунды и проводили сложный анализ происходящего поглощения. Свет поглощался основной полипептидной цепью, которая может быть в трех основных состояниях: уложенной в альфа-спираль, сложенной в Z-образный бета-слой или неструктурированной. Поскольку в трех этих структурах атомы углерода и кислорода взаимодействовали по-разному, то менялся и спектр поглощения белков, содержащих разное количество того или иного структурного элемента. На основе анализа получившегося спектра ученые делали вывод о содержании в белке разных элементов структуры.Чтобы проверить корректность нового метода, исследователи сравнивали результаты, полученные для 16 тестовых белков с известной структурой.

В США ученые из Массачусетского технологического института разработали уникальную технологию – используя высокоскоростные лазеры и мощное программное обеспечение, они научились создавать 3D-изображения объектов, находящихся за углом.

Ученые надеются, что доработанная технология позволит спасателям значительно облегчить поиск людей, находящихся в трудных для видимости местах.

“В большинстве систем визуализации используются те, что подобные человеческому глазу, но теперь мы можем использовать свет совершенно по-разному, и получили удивительные возможности”, – рассказал исследователь Андреас Фельтен.

Лазерные сканеры в настоящее время активно используются для захвата 3D-изображений, и принцип работы их довольно просто: поскольку свет распространяется с постоянно скоростью, можно измерить время, необходимое для его передачи, а потому и воссоздать объект в трех измерениях.

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.

Лазер в Национальном комплексе лазерных термоядерных реакций установил новый рекорд энергии. Об этом сообщают Nature News. Рекорд был установлен еще 15 марта, однако известно об этом стало только сейчас.

В рамках эксперимента 192 лазера, работающих в ультрафиолетовом диапазоне, одновременно создали импульс с энергией свыше 2 мегаджоулей. После поправки на все энергетические потери, ученые определили, что в точке, где должна была располагаться цель импульса (выстрел был холостой), была достигнута энергия в 1,875 мегаджоуля. Это на 0,075 мегаджоуля больше предыдущего рекорда.

В сообщении подчеркивается, что повреждения лазерной оптики, вызванные столь мощным лучом, были сравнительно небольшими - так, следующий "выстрел" лазером был проведен уже через 36 часов после рекордного импульса. Как скажется дополнительная энергия на работе лазера, пока неизвестно.

Национальный комплекс лазерных термоядерных реакций располагается в Ливерморской лаборатории в Беркли. Главная цель комплекса - осуществление инерциального термоядерного синтеза (вид синтеза, при котором топливо удерживается собственными силами инерции). Помимо этого он используется военными для проведения разного рода исследований, связанных, например, с ядерным оружием.

В борьбе с террором, для обнаружения взрывчатых веществ, предлагаются всевозможные способы и средства, начиная от червей, растений, пчелиного яда, до графеновой пены. Теперь ученые используют лазеры для выяснения содержимого подозрительных контейнеров, пакетов и подобной тары, содержащих потенциальную опасность для окружающих. Исследователями из Венского технологического университета были разработаны системы, которые потенциально могут обнаружить, что находится внутри контейнера с расстояния более ста метров с помощью лазеров. Датчик работает при наведении лазерного луча на образец.

Высокая энергия лазерного излучения попадает на поверхность потенциальной бомбы, возбуждая некоторые из фотонов, входящих в состав содержимого. Эти фотоны начинают излучать свой собственный свет, который датчик считывает и выясняет характер образца.

Технический термин этого метода называется комбинационной спектроскопией, и до недавнего времени он действительно работал только на короткие расстояния.

Лазеры это отличное оборудование, которое широко используется для обработки различных материалов, таких как металл, древесина, кожа и других. Возможности лазера в производстве трудно переоценить. Перед тем как выбирать лазер, советуем Вам разобраться в их разновидностях и сферах применения. Все лазеры можно условно разделить на два вида.

Первый это лазеры сравнительно небольшой мощности, которые работают с помощью тонкой фокусировки лазерного луча и высокоточного дозирования энергии в импульсном либо непрерывном режиме. К данному типу оборудования можно отнести газовые лазеры с импульсно-периодическим действием, лазеры, работающие на кристаллах иттрий-алюминиевого граната с примесью неодима. Последняя разновидность лазеров использовалась для разработки технологии сверления тонких отверстий, с диаметром от 1 до 10 мкм и глубиной 10-100 мкм. Такие отверстия используются при работе с рубиновыми и алмазными камнями в часовой промышленности, в изготовлении фильеров для протяжки тонкой проволоки. Кроме того, маломощные импульсные лазеры применяются для резки и сварки миниатюрных деталей в микроэлектронике, электровакуумной промышленности, для разнообразной маркировки миниатюрных деталей, выжигания цифр, букв, изображений в полиграфической промышленности. Этот тип лазеров применяется также и фотолитографии для изготовления сверхминиатюрных плат для печати, интегральных схем, разнообразных элементов микроэлектронной техники, где лазеры с успехом заменяют обычные источники света. Использование специального лазера (ХеСL 1=308 нм) позволяет получить разрешение в фотолитографической технике до 0,15-0,2 мкм.

На рынке представлена конструкция лазера нового типа - электроразрядного полупроводникового, который уже многими специалистами характеризуется как усовершенствованный вариант полупроводникового стримерного лазера.

Сам по себе термин электроразрядного лазера, чаще всего, применяется в одном контексте с газовой средой. Газовые электроразрядные лазеры имеют достаточно широкое распространение. Принцип их работы, если говорить условно, основана на следующем: то напряжение, которое прикладывается к газовой трубке, способствует ускорению электронов, тем самым, делая более активным процесс ионизации. В результате этого, появляются условия, необходимые для оптических переходов, которые, в свою очередь, обеспечивают усиление, а позже - и генерацию лазерного излучения.

Если говорить о полупроводниках, то в настоящее время известны полупроводниковые лазеры стримерного типа, которые возбуждаются импульсами в наносекунды, в условиях высокого напряжения. Также лазеры конструкционно состоят из генераторов высоковольтных импульсов, один из электродов которых подсоединяется к полупроводниковой пластине, которая, в свою очередь, помещается в жидкую диэлектрическую среду, а второй электрод удаляется на существенное расстояние с целью снижения риска пробоя пластины полупроводника. Одним из наиболее существенных недостатков лазеров такого типа можно назвать риск появления генерации лазерного излучения на протяжении тех или иных кристаллографических направлений, а также небольшой диаметр генерирующей области, который может составлять до десяти микрон. Это связано со спецификой распределения электрических полей по кристаллу, и влияет на ограничение мощности, повышается степень расходимости излучения, вследствие чего становится невозможным управление местом положения и числом положения областей, подвергающихся генерации. Все эти недостатки были успешно устранены в рамках новой конструкции лазера. Для этого сама конструкция лазера была изменена, также был использован метод возбуждения пикосекундными импульсами. Использование таких импульсов позволило повысить уровень пробивной прочности, а также сблизить электроды, на участке между которыми располагается полупроводниковая пластина. Тем самым, удалось обеспечить условия, в рамках которых разряд мог бы распространиться в направлении силовых линий определенного электрического поля. В данном случае, фактически, отпала необходимость помещения электрода и кристалла в диэлектрическую жидкую среду, после чего появились возможности для ионизации полупроводника посредством излучения заряда и под действием электронного пучка, которые образовались в разрядном промежутки при приложении пикосекундных высоковольтных импульсов.

Меры безопасности, принимаемые в современных аэропортах, могут вывести из себя кого угодно. Приходится снимать обувь и ремни, демонстрировать содержимое карманов, сдавать игрушечные пистолетики и бутылки с водой. Впрочем, вопрос с водой вскоре может быть решен в сторону упрощения.

Надежду вселяет новая разработка британской компании Cobalt Light Systems, система INSIGHT100, которая способна посредством лазера «просветить» содержимое пластиковых бутылок – даже темных – и выяснить, не содержится ли в них чего-нибудь запрещенного или опасного. Внешним видом аппарат напоминает бытовую микроволновку, хотя и несколько большее ее размерами. Сотрудник службы безопасности помещает бутылку внутрь, нажимает кнопку – и в течение пяти секунд получает результат.

Для этого устройство использует метод рамановской спектроскопии с «пространственным сдвигом» (SORS). Лазер, работающий в ближнем ИК-диапазоне, просвечивает содержимое бутылки в нескольких участках. Часть этого излучения рассеивается на молекулах жидкости, при этом меняя свою частоту. Можно сказать, что квант падающего излучения обменивается энергией с молекулой, за счет чего и меняет частоту собственных колебаний. При этом частота рассеянного излучения определяется частотой колебаний молекул, на которых оно было рассеяно. Таким путем можно получить своего рода уникальный спектральный «отпечаток пальца» жидкости или газа, и по нему идентифицировать его состав. Пространственный же сдвиг позволяет использовать этот подход на образцах сквозь мешающие прямому спектроскопическому исследованию преграды.

Чистая прибыль американского производителя промышленных лазеров IPG Photonics в 2011 году выросла в 2,2 раза по сравнению с 2010 годом - до $121 млн с $54,5 млн, говорится в отчете компании.

Выручка увеличилась в 1,6 раза - до $474,5 млн против $299 млн годом ранее.

Операционные расходы IPG Photonics составили за отчетный период $81,7 млн, что на 24% превышает показатель 2010 года. Операционная прибыль компании выросла в 2,2 раза, составив $175,5 млн.

IPG Photonics (Массачусетс, США) основана в 1990 году группой российских ученых во главе с Валентином Гапонцевым. Производственные площадки компании расположены в США, Германии, Италии и России. У IPG также есть представительства в Японии, Южной Корее, Индии, Франции, Сингапуре и Великобритании.