Российские физики "заточили" лазер для хирургов

10.10.2017 10:55 9

Российские физики

МОСКВА, 10 окт Сотрудники научно-технологического центра акустооптики НИТУ МИСиС вместе с коллегами из Института прикладной физики РАН Нижнего Новгорода создали цифровую систему коррекции всякого импульса в лазерном пучке, выведя контроль над излучением на новый уровень. Результаты исследования были опубликованы в журнале Photonics Research.

Лазеры стали неотъемлемой частью современной техники, но они содержат один недостаток. Дело в том, что лазерный луч сам по себе просто свет определенной длины волны. И изначально генерируемые лазеровые импульсы довольно слабы по мощности. Для большинства практических целей их необходимо усиливать. Лазерный луч запускается в прибор (фотоэлектронный умножитель), где он бегает от одного полупрозрачного зеркала к другому. В этом процессе количество фотонов (то есть мощность) растёт во много раз. Но во время этого процесса энергетические характеристики разных импульсов (амплитуды длин волн) увеличиваются неодинаково, поэтому на выходе удаётся пучок неоднородных по энергии стимулов.

Данная проблема известна ученым давно, и боролись с ней по-разному. Например, для создания одинаковых стимулов на выходе из фотоумножителя организовывали искажения потока входящих импульсов. Правда, до сих пор работать на уровне отдельного стимула не получалось контролирующие системы были слишком грубыми.

Коллектив исследователей из НИТУ МИСиС и Института прикладной физики РАН провёл компьютерную программу и установку, состоящую из модулятора и блока управления, с помощью коих можно контролировать амплитуду каждого вмещающегося в усилитель импульса. Контролируя выходящий поток в онлайн-режиме, исследователи могут на входе оперативно вырезать амплитуды, не подходящие по заданным для выходного излучения параметрам.

С помощью нашей методики мы сможем лучше контролировать смелость заряженных частиц в ускорителях, что позволит проще и эффективнее находить новые элементарные частицы и быстрее добраться до темной материи. Есть и более подлинные применения например, контролируя интенсивность каждого импульса, мы получим возможность сформировать из нашего пучка двоичный или восьмеричный код. Можно будет кодировать информацию, варьируя время между двумя соседними импульсами за счет вырезания лишних. В выводе мы получаем из обычного импульсного лазера невероятный по емкости отправитель информации. Если привести очень грубый пример, то довременнее с его помощью на одной волне можно было передавать что-то не сложнее азбуки Морзе, а теперь видеосигнал, рассказывает Константин Юшков, ведущий научный дилер НИТУ МИСиС.

Разговоры о такой методики передачи информации велись с начала 90-х годов. Но технический уровень не позволял реализовать эту возможность в промышленном масштабе. Теперь это стало вполне невиртуальным. Еще одно применение можно найти в медицине: за счет контроля каждого импульса эта технология позволит вывести на новый уровень офтальмологические операции, литотрипсию (дробление почечных камней) и другие операции, где требуется ювелирное лазерное вмешательство.

Система модуляции лазерных стимулов уже успешно прошла экспериментальное тестирование на установке, разрабатываемой в Институте прикладной физики РАН.

Источник

Следующая новость
Предыдущая новость

Белорусские входные двери высокого качества по цене производителя Лучшие анализаторы для определения уровня влаги Бусинки для браслетов Пандора из серебра в Украине Быстрый подбор и приобретение билетов на любые мероприятия в Москве Получайте колоссальное удовольствие от игрового процесса

Последние новости