«Невипадковий» випадковий лазер: Перспективне джерело випромінювання

Випадкові лазери - це крихітні структури, що безладно випромінюють світло в різних напрямках. Вчені з Віденського технологічного університету придумали спосіб точно керувати цими екзотичними джерелами світла.

Активне середовище традиційного лазера розташоване між двома дзеркалами оптичного резонатора, одне з яких напівпрозоре. Світло, посилене атомами активного середовища, виходить з лазера у вигляді пучка з боку напівпрозорого дзеркала. Випадковий лазер працює без дзеркал. Його активне середовище - зернистий матеріал, в якому світло розсіюється випадковим чином і посилюється вздовж складних траєкторій. Місця, в яких світло залишає такий лазер, залежать від випадкової внутрішньої структури матеріалу.

Енергія у випадковий лазер, як і в традиційний, надходить від зовнішнього джерела світла оптичної накачки. Звичайне, некогерентне світло накачування, що потрапляє ззовні, перетворюється в лазері в когерентне лазерне випромінювання, що випускається в радіальних напрямках.

Ідея вчених полягала в тому, щоб сформувати неоднорідний пучок світла накачування так, щоб він потрапляв тільки на ті області випадкового лазера, які спільно формують лазерне випромінювання в заданому напрямку.

Підбір маски, що формує потрібний пучок накачування, вчені проводили за допомогою комп'ютерного моделювання. Почавши з випадкової маски, вчені розраховували результуюче лазерне випромінювання. Потім малюнок маски злегка змінювали і за кроками просувалися до того, щоб лазер випромінював світло тільки в заданому напрямку. Оскільки всі випадкові лазери унікальні, оптимізаційний процес підбору масок повинен проводитися індивідуально для кожного лазера.

Поки що можливість керувати випадковим лазером існує тільки в теорії. Тепер австрійські вчені спільно з групою дослідників з Парижа, що проводить лабораторні дослідження випадкових лазерів, планують перевірити свою методику експериментально. Позитивний результат експериментів, якщо він буде отриманий, стане значним кроком до практичного застосування цих екзотичних джерел світла.

За повідомленням Technische Universität Wien