Специалисты Национального исследовательского технологического университета "МИСиС" (Москва) нашли путь к увеличению эффективности лазеров благодаря использованию уникальных свойств искусственных метаматериалов, результаты работы опубликованы в престижном издании Scientific Reports (входит в издательскую группу Nature).
Метаматериалы — несуществующие в природе объекты, позволяющие за счет неоднородности их структуры менять направление и свойства электромагнитных волн и управлять свойствами света. С помощью метаматериалов можно, например, в определенном диапазоне электромагнитного излучения делать невидимыми предметы. В числе наиболее значимых практических применений метаматериалов — новые разработки для совершенствования лазерной техники.
Сотрудники междисциплинарной исследовательской группы НИТУ "МИСиС" под руководством профессора Георгиоса Цирониса рассмотрели модельный метаматериал, состоящий из слоев полупроводника и диэлектрика с толщиной слоев намного меньшей, чем длина волны падающего излучения.
"Ученые доказали, что присутствие активных (усиливающих) диэлектрических сред в фотонных кристаллах не только компенсирует потери, связанные со столкновениями электронов в полупроводниковом материале, но и увеличивает эффективность генерации нелинейного излучения. Авторам удалось добиться мощного отклика с пятикратно увеличенной частотой при минимальной величине рассеяния", — говорится в сообщении пресс-службы МИСиС.
"Также мы показали, что свойства нелинейной системы меняются в зависимости от угла, под которым падает волна", – сказал Циронис.
Найденное свойство можно использовать не только в лазерной оптике, но и для изготовления датчиков, поэтому у такого метаматериала есть большие перспективы практического применения, отмечает пресс-служба вуза.