Цивилизация
Группа ученых из Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова и Белорусского национального технического университета создала уникальный лазер, который является компактным источником излучения с длинами волн, безопасными для человеческого глаза. Разработка может применяться в медицине, коммуникационных системах, а также в научных исследованиях. Работы ученых опубликованы в журналах Journal of Crystal Growth и Optics Letters.
Излучение спектральной области 1500–1600 нм является условно безопасным для глаз и привлекает внимание для практического применения в медицине, дальнометрии, системах связи и оптической локации. Такая особенность обусловлена, во-первых, тем, что светопреломляющая система глаза (роговица и хрусталик) обладают достаточно высоким коэффициентом поглощения в этой спектральной области, благодаря чему лишь малая доля падающей энергии достигает чувствительной сетчатки. Во-вторых, излучение в области 1500–1600 нм обладает малыми потерями при прохождении через атмосферу. На сегодняшний день среди источников излучения в указанном спектральном диапазоне наибольшее практическое распространение получили твердотельные лазеры на основе фосфатных стекол с ионами Er (эрбия) и Yb (иттербия). Такие стекла отличаются относительной простотой, компактностью и возможностью работы в режиме модулированной добротности, необходимом для получения импульсов короткой длительности.
Основной недостаток, ограничивающий применение эрбиевых фосфатных стекол в системах с непрерывной диодной накачкой, — низкая теплопроводность матрицы. Для снятия таких ограничений можно использовать кристаллические матрицы, содержащие ионы Er и Yb.
Ученые создали особую технологию выращивания кристаллов GdAl3(BO3)4, активированных ионами Er и Yb. Такой монокристалл характеризуется рекордным значением теплопроводности и высокой термохимической стабильностью (разрушение при температурах 1280°C, устойчив в агрессивных средах), а также механической прочностью).
На основе этих кристаллов был создан лазер — по словам одного из авторов работы Николая Леонюка, этот новый высокоэффективный безопасный для зрения прибор с полупроводниковой накачкой может использоваться в офтальмологии, коммуникационных системах и дальнометрии.
