Ученые Новосибирского государственного университета (НГУ) разработали лазер в виде миниатюрного цилиндрического микрорезонатора размером с человеческий волос для применения в телекоммуникациях и фотонике. Разработка также может быть применена в ранней диагностике рака, сообщили ТАСС в пресс-службе вуза.
© ТАСС
"Мы поставили перед собой задачу добиться лазерной генерации в почти цилиндрических резонаторах очень небольших размеров, по диаметру аналогичным человеческому волосу. Такие резонаторы, которые по сути являются небольшими отрезками оптоволокна, легированного ионами редкоземельного металла эрбия", — цитирует пресс-служба одного из авторов разработки Наталью Макарову.
В качестве основы для лазера ученые использовали активное волокно, созданное специально в Институте прикладной физики в Нижнем Новгороде. Макарова отметила, что помимо малых размеров, позволяющих размещать созданный резонатор в различных чипах и детекторах для обнаружения каких-либо атомов и молекул в окружающей среде, у лазера имеются и другие преимущества. В частности, его почти цилиндрическая форма.
"Обычно такие резонаторы имеют форму сферы, но цилиндр дает свои преимущества — благодаря цилиндрической геометрии мы имеем возможность менять длины волн генерации нашего лазера. Это существенно расширяет область его возможного применения", — пояснила Макарова.
Она уточнила, что в цилиндрических микрорезонаторах свет движется по спирали вдоль поверхности стенки оптоволокна ("эффект шепчущей галереи"), благодаря чему лазер становится чувствительным к изменениям температуры и присутствию газов. Полученные лазеры излучают генерацию приблизительно в том же диапазоне, в котором работает Интернет. В вузе отмечают, что благодаря этому их возможно будет использовать в системах телекоммуникации и спутниковой навигации.
О перспективе применения в медицине
Еще одно преимущество данной методики — это узкий спектр лазера, что помогает ему обнаруживать единичные молекулы, а не просто их скопления.
"И не только детектировать, он дает возможность наблюдать за движением этой самой молекулы, исследовать ее вращение в какой-либо системе. Почему это важно? Мы предполагаем, что с помощью такого узкого лазера можно будет детектировать единичные молекулы раковых опухолей. В настоящее время в медицинской диагностике используются передовые технологические методы обнаружения онкологических заболеваний на ранних стадиях. Не исключено, что наш лазер позволит выявлять их еще раньше — когда в организме появляются самые первые, единичные молекулы раковых клеток, которые другая аппаратура просто не видит", — добавила разработчик.
