Перспективные для газоанализаторов нелинейные кристаллы изучают в Новосибирске

Новосибирск. 18 апреля. ИНТЕРФАКС - Ученые совместной Лаборатории квантовых оптических технологий физического факультета Новосибирского госуниверситета и Института лазерной физики СО РАН установили, что импульсное лазерное излучение влияет на свойства нелинейных кристаллов - халькогенидов бария (соединений с серой, селеном и другими элементами), говорится в сообщении НГУ.

"Мы сделали выводы о преобладании термических эффектов в исследуемых образцах при воздействии импульсным излучением с частотами следования импульсов больше 1 кГц и приступили к их детальному изучению", - приводятся в сообщении слова научного сотрудника лаборатории Евгения Ерушина.

Нелинейное поглощение и нелинейное преломление, возникающие в кристаллах при взаимодействии с мощным лазерным излучением, могут приводить к различным негативным эффектам, снижающим эффективность устройства, в частности, к проявлению эффектов самофокусировки и рассогласованию оптического резонатора.

В результате эксперимента обнаружено, что нелинейное поглощение и нелинейное преломление в исследуемом кристалле сильно зависит от средней мощности излучения: при частотах следования импульсов более 1 кГц тепло между импульсами не успевает рассеяться, материал начинает локально нагреваться, и эффекты нелинейного поглощения и преломления проявляются сильнее.

При воздействии излучением с частотой следования импульсов более 1 кГц учет этих эффектов становится ещё более важным для построения эффективных оптических устройств и продления их срока службы.

Результаты исследований могут быть использованы для разработки источников излучения среднего инфракрасного диапазона и газоаналитических систем на их основе, при проектировании и разработке эффективных параметрических генераторов перестраиваемого в спектральном диапазоне 3-15 мкм излучение, и лазерных оптико-акустических газоанализаторов на их основе.

"Эти устройства применяются для измерения концентрации летучих метаболитов в выдыхаемом пациентами воздухе при диагностике бронхо-легочных заболеваний. Внедрение подобных систем в медицинскую практику позволит выявлять эти патологии на ранних стадиях, когда вероятность выздоровления больного еще высока", - говорится в сообщении.

Исследуемые кристаллы впервые были выращены с 2010 по 2016 годы в Кубанском государственном университете и Институте геологии и минералогии СО РАН, они являются перспективными средами для параметрического преобразования частоты в среднем инфракрасном диапазоне, в частности, по диапазонам пропускания, лучевой стойкости и коэффициентам эффективной нелинейности.