Российские физики «заточили» лазер для хирургов

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

Российские физики "заточили" лазер для хирургов

Лазеры стали неотъемлемой частью современной техники, но они имеют один недостаток. Дело в том, что лазерный луч сам по себе — просто свет определенной длины волны. И изначально генерируемые лазерные 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) возрастает во много раз. Но во время этого процесса энергетические характеристики разных импульсов (амплитуды длин волн) увеличиваются неодинаково, поэтому на выходе получается пучок неоднородных по энергии импульсов.

Российские физики "заточили" лазер для хирургов
Упрощенная схема увеличения мощности лазерного луча с помощью фотоэлектронного умножителя

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

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

Российские физики "заточили" лазер для хирургов
Константин Юшков

«С помощью нашей технологии мы сможем лучше контролировать энергию заряженных частиц в ускорителях, что позволит проще и эффективнее находить новые элементарные частицы и быстрее добраться до «темной материи». Есть и более практические 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 итоге мы получаем из обычного импульсного лазера невероятный по емкости передатчик информации. Если привести очень грубый пример, то раньше с его помощью на одной волне можно было передавать что-то не сложнее азбуки Морзе, а теперь — видеосигнал», — рассказывает Константин Юшков, ведущий научный сотрудник НИТУ «МИСиС».

Разговоры о такой технологии передачи информации велись с начала 90-х годов. Но технологический уровень не позволял реализовать эту возможность в промышленном масштабе. Теперь это стало вполне реальным. 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.

Российские физики "заточили" лазер для хирургов
Устройство управления лазерными драйверами электронных ускорителей

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

Источник: ria.ru

Поделитесь с друзьями

Другие новости

0 Комментариев

Оставить Комментарий

Ваш адрес электронной почты не будет виден участникам.

Контакты

Сетевое издание "Знамя труда. Альметьевск" зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (РОСКОМНАДЗОР)

Свидетельство о регистрации СМИ ЭЛ № ФС 77 – 69878 от 29.05.2017 г.

О фактах коррупции сообщайте на e-mail: zt200772@mail.ru

Создано при поддержке Республиканского агентства по печати и массовым коммуникациям «ТАТМЕДИА». Учредитель СМИ: АО «ТАТМЕДИА»

Адрес редакции: 423450 Татарстан, г. Альметьевск, ул. Марджани, 82.

Телефон редакции: 8 (8553) 32-59-76

E-mail: zt200772@mail.ru

Главный редактор сетевого издания: Аль-Айюби Наиля Аглямовна

Режим работы: понедельник-пятница, с 8.00 до 17.00 Выходные: суббота, воскресенье

Частичное или полное воспроизведение материалов сетевого издания возможно только при наличии гиперссылки.

16+

Яндекс.Метрика

Региональная газета "Знамя Труда" © 2017.
При размещении материалов ссылка на сайт обязательна.Политика о персональных данных

Об утверждении Антикоррупционной политики АО "ТАТМЕДИА"

Instagram
Twitter
Facebook
Facebook
SOCIALICON
SOCIALICON