Обычное оптоволокно может стать материалом при создании перспективных источников излучения и оптических приборов

Над решением задачи работают специалисты Новосибирского государственного университета.

По сообщению пресс-службы НГУ, учёные лаборатории волоконных лазеров физического факультета вуза создают новые микрорезонаторы мод шепчущей галереи. Подчёркивается, что их разработка отличается от уже существующих аналогов прежде всего тем, что в качестве микрорезонатора они решили использовать обычное оптоволокно, которое отличается от используемых ранее своей доступностью и низкой ценой.

По словам старшего научного сотрудника лаборатории волоконных лазеров Ильи Ватника,

микрорезонаторы нужны в том числе для того, чтобы создавать оптические частотные гребёнки — особый тип электромагнитного излучения в оптическом диапазоне, частотный спектр которого представляет собой набор дискретных, равноотстоящих друг от друга пиков. «Такое состояние света находит применение в различных оптических приборах, — пояснил он. — Микрорезонаторы мод шепчущей галереи — это устройства, которые какое-то заметное время хранят свет, он отражается и преобразуется внутри них, приобретая в процессе отражения новые качества, необходимые для его дальнейшего применения».

Специалист рассказал, что проблему стали активно изучать ещё в СССР в конце 80-х годов прошлого века. С тех пор создано несколько типов таких резонаторов. «Устроены они, как правило, следующим образом: в качестве своеобразного «хранилища» света выступает сфера, диск или кольцевой волновод. Свет отражается от её внутренней поверхности и проходит по кругу. Такое распределение света получило название моды шепчущей галереи, а такие микрорезонаторы зарекомендовали себя как самые добротные и перспективные «хранилища» света», — объяснил исследователь и продолжил, что сфера применения микрорезонаторов в настоящий момент только зарождается. Существует всего несколько примеров их точечного применения в оптических приборах. Однако научные сотрудники лаборатории уверены, что их разработка найдёт широкое применение в будущем. Они заявляют, что такие микрорезонаторы могут использоваться в ряде приборов оптического анализа и лидарах — устройствах для измерения расстояний с помощью светового луча. Также они будут востребованы в спектроскопии и материаловедении.

ЧТО ТАКОЕ ШЕПЧУЩАЯ ГАЛЕРЕЯ?

Это помещение круглой формы, в котором тихий звук или шёпот хорошо распространяется вдоль стен, но не слышен в центре помещения. Впервые такой эффект был исследован в шепчущей галерее Собора Святого Павла в Лондоне. Он связан с распространением вдоль стены акустической волны, испытывающей многократное полное внутреннее отражение. При её замыкании формируется характерная стоячая волна, прижимающаяся к стенкам галереи, которая и получила название моды шепчущей галереи. Аналогичные моды шепчущей галереи для электромагнитных волн широко применяются для создания компактных СВЧ и оптических резонаторов с высокой добротностью.