Ученые из Санкт-Петербурга рассчитали, как сделать пучок лазера диаметром много меньше длины световой волны. Такая ?лазерная игла? обладает колоссальной интенсивностью, с ее помощью можно получать изображения микрообъектов, записывать и обрабатывать информацию с высокой плотностью, создавать наноэлементы.

Долгое время полагали, что создать столь узкий пучок лазера нельзя, но ученые из НИИ лазерной физики показали, что принципиального препятствия здесь нет, если использовать явление самофокусировки. Для этого нужна подходящая оптическая среда, в которой коэффициент преломления луча увеличивается с ростом мощности оптического излучения.

Такой средой может служить и жидкость, например, сероуглерод, и твердое тело, в том числе прозрачное стекло. Когда мощность пучка достигает критического значения, для жидкостей это десятки киловатт, а для твердых тел единицы мегаватт, внутри среды образуется нечто вроде линзы, которая все сильнее и сильнее сжимает пучок. Практически самофокусировка луча может разрушить ту среду, где она происходит. Но если диаметр пучка будет близок к длине волны света, то этого не произойдет. Почему? Как полагают теоретики из Санкт-Петербурга, в таких случаях надо отбросить привычные представления и понять, что сама длина волны света может меняться. Поэтому сжатие пучка приостанавливается на размерах меньше одного микрометра, и образуется ?игла? лазерного излучения с огромной интенсивностью.

Мощность полученной "иглы" не столь уж и велика. Важно, что если на входе мощность лазерного излучения распределена по пятну с диаметром, например, 10 микрометров, то на выходе она может быть сосредоточена в кружке размером всего лишь 0,3 микрометра, так что интенсивность лазерного излучения возрастет более чем в тысячу раз. Ученые даже задумались, как можно понизить требования к выходной мощности лазера. По мнению профессора Николая Розанова, руководителя теоретических работ, видимо, надо пропускать лазерную "иглу" например, через полупроводник с ?квантовыми ямами?, каждый слой которого выложен атомами разных элементов.

Но это все теория, на практике пока лазерную ?иглу? никто не испытывал. Ученые только готовятся к решающему эксперименту, который планируют начать в НИИ лазерной физики уже в 2002 году под руководством Владимира Яшина. В Институте есть очень мощная лазерная установка, и физики опробуют на ней разные среды: обычные жидкости, стекла, воздух. Здесь их поджидает немало трудностей. Помимо опасности разрушения среды при высоких мощностях, пучки могут "разваливаться" на несколько ?нитей?, а это уже будет не идеальная игла. Ученые считают, что на начальной стадии эксперимента им надо ограничиться размером пучка 0,3 микрометра, но достижение даже этих значений приведет к революционным изменениям в областях, где применяются лазеры.

Информация для контакта:

Автор новости: Татьяна Пичугина, pitchugin@mtu-net.ru, Москва, 267-54-18, Агентство ?ИнформНаука?