#лазеры

Ученые из Физического института имени П. Н. Лебедева (ФИАН РАН) и МФТИ провели детальный анализ того, как когерентное лазерное излучение взаимодействует с неоднородными плазменными микроструктурами, регистрируемыми оптическими линзовыми системами. Исследователи обнаружили, что этот процесс сопровождается сложными дифракционными эффектами, которые существенным образом влияют на визуализацию плазмы в поле лазерного излучения.

Во время эксплуатации ответственные детали газотурбинных двигателей, нефте- и газопроводов подвергаются высоким нагрузкам. Концентрация напряжений на поверхности приводит к образованию микротрещин и последующему разрушению изделий. Важнейшая задача промышленности заключается в повышении их долговечности и надежности, что во многом зависит от методов и качества металлообработки. Среди эффективных технологий выделяют лазерное ударное упрочнение, которое позволяет сдерживать развитие микротрещин, значительно продлевая ресурс детали. Ученые Пермского Политеха и Института механики сплошных сред УрО РАН провели исследования и определили режим лазерной ударной обработки, при котором усталостная долговечность изделия увеличивается в шесть раз.

Физики научились управлять состояниями света с нарушенной симметрией в оптических микрорезонаторах — устройствах, которые называют «ловушками для света». Так, авторы экспериментально сгенерировали в микрорезонаторе переключаемые несимметричные — различные по интенсивности — волны, лазерные источники которых были изначально одинаковыми. Открытие будет полезно при разработке компактных фотонных устройств, например, сверхчувствительных датчиков, оптических переключателей и логических элементов.

Представители Военно-морских сил США сообщили, что эсминец Preble класса «Арли Берк» успешно испытал свою высокоэнергетическую лазерную систему с интегрированным оптическим ослеплением и наблюдением High-Energy Laser with Integrated Optical Dazzler and Surveillance system (HELIOS) для уничтожения беспилотного летательного аппарата. 

В России создают новые источники микроволнового излучения, изучают сложные квантовые эффекты в полупроводниках, исследуют свойства вещества при сверхвысоких давлениях и многое другое. В этом небольшом тексте мы не сможем затронуть все проводимые исследования в такой большой стране, как наша, и даже упомянуть все институты и университеты, которые ими заняты — но попробуем наметить основные тенденции.

Ученые СПбГУ обнаружили новый механизм формирования нитевидных нанокристаллов типа «стержень-оболочка» из индия, галлия и азота с высоким содержанием индия в стержне. Сформированные нанокструктуры демонстрируют интенсивное излучение при комнатной температуре и могут быть использованы для создания новых оптоэлектронных устройств — светодиодов, солнечных панелей и лазеров.

Ефим Аркадьевич Хазанов — академик РАН, доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник отдела нелинейной и лазерной оптики в Институте прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова РАН (Нижний Новгород), значимая фигура в российской науке. За 40 лет в науке он внес огромный вклад в развитие лазерной физики и нелинейной оптики — разработал фемтосекундный лазерный комплекс PEARL, предложил идею по созданию мегасайенс проекта XCELS, создал новое направление — термооптику магнитоактивных сред и многое другое. В 2018 году академик Хазанов был удостоен Государственной премии Российской Федерации. Он автор более 350 статей в рецензируемых научных журналах, а его работы были процитированы более 40 тысяч раз. Индекс Хирша Хазанова составляет 79. Ефим Аркадьевич рассказал нам о профессиональном пути, воспитании аспирантов, текущих исследованиях и своей жизни вне науки.

Две группы ученых из Санкт-Петербурга (Физико-технического института имени А. Ф. Иоффе РАН и СПбГУ) и Москвы (МФТИ и Института сверхвысокочастотной полупроводниковой электроники имени В. Г. Мокерова) объединись, чтобы теоретически изучить возможность получения коротких импульсов за счет когерентной синхронизации мод квантово-каскадного лазера с малыми временами релаксации. Это исследование открывает новые горизонты в области сверхбыстрой оптики.

О лазерной резке металла многие слышали, но при этом мы скорее думаем о станке, нежели о мобильном лазерном комплексе, бодро разрезающем с расстояния в 200 метров загоревшуюся нефтяную вышку, например. Что же это за дальние лазеры, как они работают и кто с ними работает?

Командующий Тихоокеанскими надводными силами ВМС США вице-адмирал Брендан Маклейн недавно заявил, что разработка лазерного оружия занимает много времени и стоит слишком дорого. При этом современные лазерные технологии с трудом оправдывают ожидания, касающиеся их борьбы с дронами и ракетами.

Министерство обороны Австралии отчиталось об успешном испытании первого в стране оружия направленной энергии, которое в основном будут использовать против беспилотников. По заверениям представителей ведомства, новый лазер сможет «прожигать сталь» и выводить из строя быстродвижущиеся объекты. Еще он обладает точностью, позволяющей поразить монету номиналом 10 австралийских центов.

Физики из ИТМО и их коллеги из Чилийского университета предложили новый метаматериал из волноводов и увидели в нем топологические состояния. При освещении края образца свет, проходящий через решетку, практически не рассеивается внутрь структуры, как это происходит в обычных волноводных решетках.

Модернизированный рентгеновский лазер на свободных электронах (XFEL) с источником когерентного излучения Linac (LCLS) в Национальной ускорительной лаборатории SLAC Министерства энергетики США успешно произвел первые рентгеновские лучи.

Впервые в России химики Университета Лобачевского получили прозрачную керамику со структурой фторапатита для лазеров ближнего ИК-диапазона. «Выстрел» таким лазером в тучу воздушных отходов позволит определить концентрацию вредных веществ в атмосфере. В медицине подобные установки широко применяются для малоинвазивных операций в хирургии и косметологии. Их импульсы не сжигают, а испаряют кожу при разрезе. Кроме того, лазеры ближнего ИК-диапазона могут использоваться для накачки более длинноволновых лазерных установок.

Ученые Международной лаборатории квантовой оптоэлектроники НИУ ВШЭ в Санкт-Петербурге исследовали, как размер резонатора влияет на температуру работы микродискового лазера с квантовыми точками в режиме двухуровневой генерации. Выяснилось, что микролазеры способны генерировать излучение на нескольких частотах даже при высокой температуре. Это позволит в будущем использовать микролазеры в фотонных интегральных схемах и передавать в два раза больше информации.

Исследователи из Национального университета оборонных технологий в Китае утверждают, что преодолели самую большую проблему при создании лазерного оружия — перегрев. Предполагается, что новая разработка системы охлаждения позволит поддерживать работу высокоэнергетического лазера «бесконечно».

Компания Lockheed Martin, которая в прошлом году поставила Министерству обороны США лазерные установки HELSI мощностью до 300 киловатт, решила поднять планку.

Компания Lockheed Martin разрабатывает системы лазерного оружия для защиты военнослужащих на море, в воздухе и на земле. Новая технология, представленная на видео ниже, называется многоуровневой системой лазерной защиты, которая может размещаться на военных самолетах, наземной техники и кораблях. 

Доступность высококачественных и актуальных данных от спутников дистанционного зондирования Земли растет с каждым годом. Такие компании, как Capella Space и Maxar Technologies, несколько лет подряд предлагают всем желающим беспрецедентно дешевые радарные и оптические снимки земной поверхности высокого разрешения. Это позволяет гражданским аналитикам наблюдать за военными объектами по всему миру и находить интересные артефакты.

Международная группа ученых, в состав которой вошли специалисты из МФТИ, ОИВТ РАН и ФИ РАН, разработала новый подход к получению сверхинтенсивных источников нейтронов и гамма-излучения. Мощный поток взаимодействует с мишенью из легчайшей полимерной пены, формируя короткоимпульсный источник десятков миллиардов нейтронов и триллионов гамма-квантов. Полученное гамма-излучение интенсивнее, чем у ускорителей частиц площадью в несколько футбольных полей. Такой источник может быть использован во многих областях исследований — от астрофизики до медицинских и биофизических приложений.