Физики из Новосибирского государственного университета, под руководством д.ф.-м.н. Дмитрия Чуркина, при участии коллег из Астонского университета (Великобритания) и компании Zecotek Photonics, Inc. (Канада) предложили новый подход к исследованию динамики лазеров. Согласно этому подходу, некоторые лазеры, которые до сих пор считались нестабильными, на самом деле излучают в фиксированном режиме. Подробную статью на эту тему сибиряки опубликовали в журнале Nature Communications, коротко результаты изложены в пресс-релизе Новосибирского университета.
До сих пор лазеры, в зависимости от режима, в котором они генерируют импульсы излучения, делили на стабильные и нестабильные. К стабильным относили те, что излучают импульсы определенной мощности через определенные промежутки времени. Соответственно, нестабильными считали те лазеры, импульсы которых в последовательности сильно отличаются друг от друга.
Сибирские ученые предложили изменить подход и перейти от временнóго представления к пространственно-временнóму. В соответствии с этим подходом, динамику излучения лазера нужно измерять, учитывая не только время, но и пространственную координату, которая соответствует количеству обходов резонатора, которое совершило излучение лазера, прежде чем оно было зафиксировано.
(Резонатор — одна из главных частей лазера, система зеркал, в которых свет многократно отражается друг от друга, и его лучи интерферируют. В результате определенные частоты усиливаются, в то время как все другие подавляются, что и позволяет получить мощное стабильное излучение).
Если применить этот подход к анализу динамики излучения лазеров, может оказаться, что многие из лазеров, считавшихся нестабильными, на самом деле излучают в фиксированном режиме, который, однако, задан не по одной временнóй координате, а по двум — временнóй и пространственной.
По этому поводу авторы перефразируют крылатую цитату Льва Толстого о том, что «все счастливые семьи похожи друг на друга, каждая несчастливая семья несчастлива по-своему». Точно так же и все стабильные лазеры работают одинаково, а вот излучение каждого нестабильного лазера описывают свои, в каждом случае различные законы.
Напомним, что лазеры имеют множество важных прикладных применений, от хирургических операций до контроля качества воды.
