Группа физиков добилась значительного прогресса в создании более мощных звуковых лазеров, которые могут найти широкое практическое применение. Результаты исследования опубликованы в научном журнале eLight.
Ученые разработали новый метод усиления звуковых волн, используя микросферу из оксида кремния. Они подвесили эту крошечную сферу с помощью световых лучей, что вызвало ее вибрацию и создало внутренний звук очень высокой частоты, недоступной человеческому слуху.
Затем исследователи применили переменное электрическое поле для манипуляции вибрирующей микросферой. Это позволило вызвать резонанс и усилить звуковые волны на определенных частотах в тысячу раз. В результате удалось добиться усиления яркости звука более чем в 1000 раз и сужения ширины спектральной линии в 100 000 раз.
Эксперимент проводился в вакууме для более точного измерения звуковых волн, заключенных внутри микросферы. Однако это исследование приближает создание звуковых лазеров, которые могут найти применение в различных областях — от картографирования океана до усовершенствования методов медицинской визуализации.
Ученые отмечают, что данная работа, обеспечивающая получение гораздо более сильных и качественных сигналов когерентных фононных гармоник, является ключевым шагом на пути к управлению и использованию нелинейных фононных лазеров.
Это открывает перспективы для создания фононных частотных гребней, широкополосных фононных датчиков и совершенствования ультразвуковой биомедицинской диагностики, сообщает eLight.