Ученые создали лазерный луч с управляемой поляризацией

Ученые Гарвардского Университета США в сотрудничестве с исследователями из японской компании Хамаматсу Фотоникс впервые продемонстрировали новый вид полупроводниковых лазеров, обладающих совершенно уникальной – управляемой поляризацией излучения. Научное руководство группой осуществлял профессор прикладной физики Университета Федерико Капассо. Результаты разработок опубликованы в журнале Applied Physics Letters и запатентованы Гарвардским Университетом. Поляризация излучения – одно из ключевых свойств лазерного пучка. Возможность выбора и контроля поляризации означает важный шаг в направлении создания гибких лазерных систем, свойства которых могут быть заданы и настроены в зависимости от конкретного применения.

Как говорит Капассо, отличие научного подхода к разработке нового полупроводникового лазера, созданного его командой, от традиционных заключается в том, что поляризация излучения осуществляется не с помощью присоединяемых к лазеру громоздких, дорогих и сложных в управлении поляризационных оптических приспособлений, а непосредственным интегрированием поляризатора в торец лазерного кристалла. По его мнению, такой подход вполне пригоден и для любых твердотельных лазеров практически во всем диапазоне генерируемых ими длин волн.

Ученые создали металлическую насадку – плазменный поляризатор, непосредственно на выходном торце квантово-каскадного лазера. Данный лазер излучает на длине волны 10 мкм (средний инфракрасный диапазон, где имеется окно высокой прозрачности атмосферы). Группа сумела получить и контролировать состояние линейно–поляризованного излучения в произвольном направлении и излучения с круговой поляризацией.

По словам ученых, перестраиваемые источники когерентного излучения с регулируемой и задаваемой поляризацией очень важны и полезны в широком диапазоне приложений. Например, системы спутниковой связи используют пучки с двумя ортогональными плоскостями поляризации для удвоения емкости каналов; излучатели с круговой поляризацией используются для распознавания биомолекул определенного вида; лазерные источники с изменяемой поляризацией используют в криптографии.

Источник: cybersecurity