Ученые из России, Китая, Испании и Германии разработали способ сократить потери света в кристаллах, применяемых в инфракрасных лазерах. Для этого исследователи изменили поверхность самого материала вместо нанесения традиционного просветляющего покрытия, передает ТАСС со ссылкой на Минобрнауки России.
В международную группу вошли специалисты Дальневосточного федерального университета, Института автоматики и процессов управления ДВО РАН, научных организаций Новосибирска, а также исследователи из Испании, Германии и Китая. Фемтосекундный лазер сформировал на торцах кристалла решетку из линий шириной 200–375 нанометров.
После обработки пропускание света увеличилось с 65% до 80%. Используемые кристаллы позволяют плавно менять длину волны в диапазоне от 0,5 до 17 микрометров, однако материал сильно преломляет свет и без дополнительной обработки теряет часть излучения.
Обычно отражение уменьшают с помощью просветляющих покрытий, но под воздействием мощного лазерного луча они могут разрушаться раньше самого кристалла. Новый метод не требует нанесения отдельного слоя: сверхкороткие импульсы перестраивают поверхность материала и создают на ней регулярную нанорешетку.
Полученная структура сглаживает резкий переход показателя преломления между воздухом и кристаллом, снижая отражение света. В Минобрнауки подчеркнули, что обработка не повреждает исходную кристаллическую структуру, а оптические свойства материала сохраняются после года хранения в обычных условиях.
Соавтор исследования, доцент ДВФУ Станислав Гурбатов отметил, что лазерная самоорганизация формирует нанорешетки без жесткой фокусировки луча и подходит для сравнительно больших площадей. Разработку можно применять для повышения эффективности оптических параметрических генераторов, усилителей и других устройств с инфракрасными нелинейными кристаллами.