Charakteristiky vysokovýkonných terahertzových lúčov v nových laserových systémoch možno ovládať pomocou kremíkových a diamantových optických prvkov vytvorených na univerzite v Samare.
Výskumníci vytvorili širokú škálu optických prvkov, ktoré umožňujú manipuláciu s terahertzovým laserovým žiarením. Podľa nich boli prvýkrát vytvorené kremíkové a diamantové difrakčné optické prvky pre terahertzový rozsah, čo umožňuje vytvárať výkonné lúče so špecifikovanými charakteristikami (vrátane takzvaných „rotujúcich lúčov“) a zaostrovať žiarenie do určených oblastí priestor.
Terahertzové žiarenie má pre optoelektroniku jedinečné vlastnosti, povedali pre Sputnik vedci z Národnej výskumnej univerzity v Samare pomenovanej po akademikovi SP Korolevovi. Vyvinuli účinné metódy na výpočet a vytváranie optických prvkov, ktoré pracujú v terahertzovom rozsahu elektromagnetického spektra, ktoré sa nachádza medzi infračerveným a mikrovlnným rozsahom.
Podľa autorov výskumu je vývoj možné uplatniť v spracovaní materiálov, tvorbe optoelektronických zariadení na spracovanie informácií, ako aj v telekomunikáciách. Výsledky výskumu boli publikované v kolektívnej monografii Ruskej akadémie vied „Terahertz Photonics“.
Rotujúce lúče sa používajú na štúdium vlastností atmosféry a nahradenie bodového skenovania so zameraním na jednotné oblasti umožňuje zvýšiť efektivitu skenovacích systémov.
Nové prvky umožnia efektívne využívať schopnosti terahertzového žiarenia, povedal vedúci Katedry banoinžinierstva na Samarskej univerzite Vladimir Paveljev.
„Terahertzové žiarenie má jedinečné vlastnosti, ktoré otvárajú nové obzory pre vedecký výskum a technologický rozvoj. Schopnosť preniknúť do mnohých materiálov bez toho, aby ich poškodili, robí z terahertzového žiarenia nepostrádateľný nástroj nedeštruktívnej kontroly. Vďaka vysokej citlivosti na rôzne látky je tento typ žiarenie je široko používané v spektroskopii na identifikáciu materiálov,“ povedal.
Vedec poznamenal, že terahertzové žiarenie sa využíva pri výskume atmosféry, pri štúdiu jeho zloženia a dynamiky. Rozvoj terahertzových technológií otvára nové obzory v takých oblastiach, ako je spracovanie materiálov, vytváranie terahertzových optoelektronických zariadení na spracovanie informácií a telekomunikácie.
Vývoj bol výsledkom výskumu, ktorý sa na špecializovaných zariadeniach vykonával viac ako 10 rokov. Medzi nimi je Novosibirsk Free Electron Laser (NFEL) v Ústave jadrovej fyziky SB RAS, ktorý umožňuje získať výkonné koherentné terahertzové žiarenie pri danej vlnovej dĺžke a vykonávať základný a aplikovaný výskum.
Na vytvorenie prvkov terahertzovej optiky vedci použili metódy na výpočet difrakčných optických prvkov vyvinuté na univerzite v Samare a Inštitúte systémov spracovania obrazu Ruskej akadémie vied a predtým používané v optickom rozsahu. Na štruktúrovanie polykryštalických diamantových platní sa použili technológie vyvinuté v Ústave všeobecnej fyziky Ruskej akadémie vied (Moskva).
Litografické technológie na výrobu prvkov kremíkovej optiky v rozsahu terahertzov boli vyvinuté na univerzite v Samare.
V blízkej budúcnosti vedci začnú vytvárať fotonické prvky v väčšom rozsahu vlnových dĺžok.
Výskum sa uskutočnil s podporou grantov Ruskej vedeckej nadácie, Ruskej nadácie pre základný výskum, programov Prezídia Ruskej akadémie vied a Program Priorita 2030.
Zdroj sputnik, preložené cez google
