Ученые создали оптическое волокно — стеклянную нить для передачи инфракрасных волн большой мощности — с рекордно низкими потерями энергии. Потери энергии, которые влияют на мощность лазерного излучения, оказались в пять раз меньше предыдущего рекорда. Разработка позволит создавать более мощные и точные лазеры для микрохирургии, а также высокочувствительные сенсоры для мониторинга углекислого газа, метана, аммиака и других веществ в воде и в воздухе. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Optics and Laser Technology.
Оптическое волокно — это тонкая стеклянная нить, которая позволяет передавать свет на большие расстояния. Эта технология лежит в основе проводных интернет-сетей, телевидения и каналов защищенной передачи данных. Оптические волокна для света в инфракрасном диапазоне используются в лазерах для высокоточных офтальмологических и нейрохирургических операций. Волокно позволяет провести лазерный луч в нужную точку без использования громоздких систем зеркал, что делает операции более безопасными. Наиболее перспективны для этих целей оптоволокна, передающие инфракрасные лучи с длиной волны 9,3 и 10,6 микрометров, которые широко применяются в медицине и промышленности.
Подходящими материалами для таких волокон считаются стекла на основе селена и теллура, так как они способны эффективно пропускать свет нужного спектра. Но при изготовлении этих волокон внутри стеклянного стержня образуются микрокристаллики, которые рассеивают свет и приводят к высоким оптическим потерям. До сих пор типичный уровень потерь в волокнах на основе теллурида германия составлял около 10 децибел на метр, что в 50 000 раз выше, чем в стандартном телекоммуникационном волокне, а рекордные значения не опускались ниже 3 децибел на метр. На сегодняшний день это абсолютный рекорд для таких волокон.
Изображение: вытяжка оптического волокна из стекла на основе теллурида германия с добавлением йодида серебра. Источник: Александр Вельмужов.
Источник: РНФ
