Vsevidno.ru

Команде физиков Йельского университета (Yale University) впервые удалось построить устройство, которое можно было бы смело назвать антилазером. В основу его работы положен фундаментальный принцип "обращения времени". Речь идет не о путешествии во времени, а о создании процесса в точности обратного процессу генерации лазерного излучения.

Основная идея генерации лазерного излучения заключается в накачке активной среды энергией с последующим освобождением этой энергии в виде фотонов, многократно переотражающихся от идеально параллельных зеркал, одно из которых полупрозрачно. Каждый фотон способен спровоцировать испускание нескольких фотонов в активном веществе, которые будут полностью когерентны с исходным фотоном. монохроматическое, высокогогерентное излучение испускается через полупрозрачное зеркало на одном из концов трубки активного вещества в виде параллельного луча, переносящего энергию излучения.

Для реализации принципа "обращения времени" физиками были сначала расчитаны модели антилазера, а впоследствии и реализованы в "металле". Устройство представляет собой зеркало, разбивающее исходный луч лазера на два луча, одинаковых по мощности. Далее лучи при помощи системы зеркал направляются друг навстречу другу по одной оси на пластинку кремния. Толщина пластинки составляет 110 микрометров и выбирается с учетом длины волны излучения, которое составляет 998.5 нанометров и лежит в ближней инфракрасной зоне. Также подбираются и фазы входящих пучков излучения для активации процесса поглощения излучения в пластинке кремния. Математически процесс поглощения выглядит как обратный процессу излучения.

Антилазер позволяет достичь 99.4% преобразования энергии излучения в тепло. Потери связаны с неидеальностью самого исходного излучения и точностью изготовления деталей устройства. Теоретических препятствий для построения антилазера, способного поглотить все 100% излучения нет. Ранее другие исследователи создали аналогичные устройства, поглощающие при помощи многократного переотражения в зеркалах и куска поглощающего материала. Новизна последнего варианта заключается именно в фундаментальном принципе обращения времени, который позволяет устройству работать.

Устройство потенциально имеет широкий диапазон применений. Один из перспективных вариантов — это применение антилазера в оптических вычислительных системах. Используя принципы, заложенные в основу работы антилазера можно строить оптические линии передачи без потери энергии в световом пучке. Учитывая, что степень поглощения можно варьировать, то имеется возможность управления потоком излучения. Кроме того имеются возможности преобразования поглощаемой энергии в электрическую, что позволяет строить энергетические линии передачи с минимальными потерями в них энергии.

Подготовлено по материалам: Science Newscientist Sciencenews

Последние новости