Цивилизация
Нобелевские лауреаты, получившие премию по физике в 2023 году, использовали нелинейные среды, чтобы достичь длительности в аттосекунду (10 в минус восемнадцатой степени секунды) и превратить лазеры видимого диапазона в рентгеновские, об этом «Газете.Ru» рассказал директор Института лазерных и плазменных технологий НИЯУ МИФИ, доктор физико-математических наук Андрей Кузнецов.
В 2023 году Нобелевскую премию по физике получили ученые Пьер Агостини из Университета штата Огайо, Ференц Крауш из Института квантовой оптики имени Макса Планка, а также Анн Л'Юилье из Университета Пьера и Марии Кюри за создание аттосекундного лазера, с помощью которого можно увидеть движение электронов внутри атомов и молекул.
По словам специалиста, лазер позволяет за очень короткое время высвободить всю энергию, накопленную в активной среде. Сейчас многие научные коллективы пытаются усилить мощность лазера за счет уменьшение длительности импульса. Однако, по словам ученого, уменьшая длительность лазерного импульса, ученые столкнулись с рядом проблем.
Чем короче время лазерного импульса, тем шире его спектр. Лазерный импульс, укороченный до размеров фемтосекунды, превращается в белый свет (суперконтинуум), включающий весь диапазон видимого света.
«Предел процесса укорочения лазерных импульсов, ограничен длительностью не менее единиц полуволн. Это значит, что в видимом диапазоне лазер не может быть короче примерно 2 фемтосекунд. Таким образом, чтобы сокращать длительность импульса, надо уменьшать длину волны», — пояснил Кузнецов.
Чтобы достигать длительности аттосекунд, нужно использовать возможности нелинейных сред.
«Необходимо пользоваться тем, что нелинейные среды «умножают» частоты (энергию кванта) взаимодействующего с ними лазерного излучения. Использование таких нелинейных эффектов в газовых струях, плазме, твердом теле позволило превращать лазеры видимого диапазона в рентгеновские. С лазерами длиной волны порядка нескольких десятков нанометров уже можно получать импульсы длительностью в аттосекунды», – объяснил Кузнецов.
Подробнее о том, за что дали Нобелевскую премию по физике в 2023 году, – в материале «Газеты.Ru»
Ранее глава НЦФМ Сергеев рассказал о том, какие лазеры помогут увидеть процессы в ядре атома.