В июне 2021 года в ведущем зарубежном научном журнале Nature Photonics (Великобритания) опубликована статья международной группы исследователей, включая двух учёных Кубанского госуниверситета (В.В. Бадиков и Д.В. Бадиков в соавторстве с U. Elu, L. Maidment, L. Vamos, F. Tani, D. Novoa, M.H. Frosz, V. Petrov, P. St. J. Russell, J. Biegert). Статья посвящена компактному источнику высокой яркости, управляемому в среднем ИК-диапазоне, сочетающему заполненное газом антирезонансное кольцевое фотонно-кристаллическое волокно с новым нелинейным кристаллом BaGa2GeSe6, разработанным и выращенным В.В. Бадиковым и Д.В. Бадиковым. Результаты этого исследования имеют широкий спектр применения: от биохимического зондирования до нелинейной спектроскопии с временным разрешением и световолновой электроники.
На протяжении многих лет разрабатывались многочисленные методы для достижения гиперспектральной спектроскопии и визуализации, позволяющие ученым наблюдать за поведением, например, молекул, когда они сворачиваются, вращаются или вибрируют, чтобы понять идентификацию маркеров рака, парниковых газов, загрязняющих веществ или даже веществ, которые могут быть вредными для нас. Эти сверхчувствительные методы оказались очень полезными в приложениях, связанных с проверкой пищевых продуктов, биохимическим зондированием или даже в культурном наследии, для изучения структуры материалов, используемых для древних предметов, картин или скульптур. Постоянной проблемой является отсутствие компактных источников, которые охватывают такой большой спектральный диапазон с достаточной яркостью. Синхротроны обеспечивают спектральное покрытие, но им не хватает временной когерентности лазеров, и такие источники доступны только в крупномасштабных пользовательских установках.
В опубликованном в журнале Nature Photonics исследовании международная группа ученых применила в компактном источнике высокой яркости со средним ИК-излучением, сочетающем газонаполненное антирезонансное кольцевое фотонно-кристаллическое волокно, новый нелинейный кристалл BaGa2GeSe6. Стабильный компактный источник обеспечивает когерентный спектр в семь октав от 340 нм до 40 000 нм со спектральной яркостью на 2-5 порядков выше, чем у одного из самых ярких синхротронных устройств.
В будущих исследованиях будет использоваться длительность импульса источника в несколько периодов для анализа веществ и материалов во временной области, что откроет новые возможности для подходов к мультимодальным измерениям в таких областях, как молекулярная спектроскопия, физическая химия или физика твердого тела и многих других направлениях исследований.
Nature Photonics – ведущий рецензируемый научный журнал с импакт-фактором 31.241, который освещает уникальные исследования, связанные с оптоэлектроникой, лазерной наукой, визуализацией, коммуникациями и другими аспектами фотоники.
Источник информации и фото: КубГУ
