«Неслучайный» случайный лазер: Перспективный источник излучения
Активная среда традиционного лазера расположена между двумя зеркалами оптического резонатора, одно из которых полупрозрачно. Свет, усиленный атомами активной среды, выходит из лазера в виде пучка со стороны полупрозрачного зеркала. Случайный лазер работает без зеркал. Его активная среда — зернистый материал, в котором свет рассеивается случайным образом и усиливается вдоль сложных траекторий. Места, в которых свет покидает такой лазер, зависят от случайной внутренней структуры материала.
Энергия в случайный лазер, как и в традиционный, поступает от внешнего источника света оптической накачки. Обычный, некогерентный свет накачки, попадающий извне, преобразуется в лазере в когерентное лазерное излучение, испускаемое в радиальных направлениях.
Идея ученых состояла в том, чтобы сформировать неоднородный пучок света накачки так, чтобы он попадал только на те области случайного лазера, которые совместно формируют лазерное излучение в заданном направлении.
Подбор маски, формирующей нужный пучок накачки, ученые проводили с помощью компьютерного моделирования. Начав со случайной маски, ученые рассчитывали результирующее лазерное излучение. Затем рисунок маски слегка меняли и по шагам продвигались к тому, чтобы лазер излучал свет только в заданном направлении. Так как все случайные лазеры уникальны, оптимизационный процесс подбора масок должен проводиться индивидуально для каждого лазера.
Пока возможность управлять случайным лазером существует только в теории. Теперь австрийские ученые совместно с группой исследователей из Парижа, проводящей лабораторные исследования случайных лазеров, планируют проверить свою методику экспериментально. Положительный результат экспериментов, если он будет получен, станет значительным шагом к практическому применению этих экзотических источников света.
По сообщению Technische Universität Wien