Исследователи из Института сильноточной электроники СО РАН впервые разработали лазер, который генерирует единый луч чистого белого света, равномерно охватывающий весь видимый спектр. Это достижение открывает новые возможности для микроскопии, медицинской диагностики и экологического мониторинга.
В отличие от предыдущих разработок, где белый цвет получали путем механического смешения трех отдельных лучей — красного, зеленого и синего, новый источник производит единый луч, равномерно покрывающий весь видимый диапазон.
Исследователи из лаборатории газовых лазеров под руководством доктора физико-математических наук Юрия Панченко достигли этого, сфокусировав импульсы мощного фемтосекундного лазера в воздухе. Как пояснил младший научный сотрудник Дмитрий Лубенко, излучение лазера воздействует на молекулы азота, составляющего основу воздуха. Это запускает каскадный процесс: молекулы начинают переизлучать свет, частоты которого последовательно складываются и усиливаются, подобно цепной реакции. В результате первоначальное инфракрасное излучение преобразуется, расширяя свой спектр до ультрафиолетового диапазона и формируя высоконаправленный белый луч.
Старший научный сотрудник Владимир Прокопьев отметил широкий спектр потенциальных применений инновации. Белый лазер может стать инструментом для регистрации сверхбыстрых процессов в физике, использоваться в микроскопии сверхвысокого разрешения и флуоресцентной микроскопии для детального исследования биологических клеток и тканей. В медицине с его помощью можно получать детальные изображения внутренних структур, а в экологии — анализировать состав атмосферы при дистанционном зондировании.
Данная работа уже признана одним из важнейших фундаментальных физических результатов СО РАН. В настоящее время научная группа работает над повышением эффективности и компактности устройства, а также над увеличением точности измерений параметров генерируемого света.