Физики протестировали новый тип безопасного для глаз лазера
Американские ученые сообщили об успешной фотонакачке фотонно-кристаллического поверхностно-излучающего лазера c захороненным диэлектриком на безопасной для глаз длине волны при комнатной температуре. Это новый этап в развитии лазерных технологий.
Лазер — устройство, способное преобразовывать энергию в узкий, мощный пучок излучения со строго определенной длиной волны. Полупроводниковые лазеры создают наслоением друг на друга разных материалов. В большинстве случаев луч лазера выходит в плоскости, параллельной этим слоям.
Однако существуют и вертикально излучающие лазеры (vertical-cavity surface-emitting laser, VCSEL). Их проще и дешевле производить крупными партиями, тестировать на дефекты и работают они дольше. На основе таких лазеров работает технология Face ID.
Вертикально излучающие лазеры не идеальны: их луч обычно имеет не круглое, а эллиптическое сечение и значительную расходимость, поэтому работать с такими лазерами удобно только на небольшом расстоянии. Более того, они ограничены по мощности и при долгой работе перегреваются, что ухудшает характеристики пучка излучения. При сканировании лица они не могут работать на высокой мощности, потому что длина волны излучения может навредить глазу человека.
Ученые нашли способ решить эти проблемы. Фотонно-кристаллические поверхностно-излучающие лазеры (photonic-crystal surface-emitting Laser, PCSEL) дополнены особой структурой над лазером. Добавлением фотонного кристалла ученые добились высокой яркости, низкой расходимости и почти идеально круглого сечения луча лазера. Длина волны излучения этого лазера поглощается влагой глаза и не повреждает роговицу. В перспективе они поддерживают в 100 раз более высокие мощности, чем VCSEL-технология.
Обычно во время производства PCSEL внутри устройства остаются воздушные полости. В них могут мигрировать атомы из полупроводниковой структуры и нарушать работу фотонного кристалла. Исследователи из Инженерного колледжа Грейнджера при Университете Иллинойса в Урбане-Шампейне (США) решили эту проблему. Они заменили воздушные полости диэлектриком, диоксидом кремния, предотвратив потенциальную деформацию всей структуры. Их лазер работает при комнатной температуре и излучает на длине волны полтора микрометра. О работе ученые рассказали в статье в журнале IEEE Photonics Journal.
Усовершенствованные лазеры улучшат лидар-технологии, работу беспилотных автомобилей, лазерные резку и сварку. Технология пока не вышла из лабораторий, но эксперты предполагают, что в ближайшие 20 лет смогут обеспечить промышленные масштабы производства лазеров этого типа.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?
Исследователи смоделировали, сколько энергии потратили солдаты, лошади и боевые слоны армии Ганнибала при переходе через тот или иной альпийский перевал. Расчеты показали, что преимущество у перевала Коль-де-ла-Траверсетт: несмотря на свою высоту, это был самый короткий и наименее энергозатратный маршрут из всех.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии