Logo
Cover

Мощные лазеры нужны во многих отраслях, от промышленности до коммуникаций в космосе. Разработка таких приборов требует переосмысления компонентов, отвечающих за направление луча света. Инженеры из Гарварда обратились к одному из самых твердых материалов, чтобы получить зеркало, позволяющее лазеру прорезать даже сталь.

Новое зеркало было разработано в попытке обойти недостатки современных высокомощных непрерывных лазеров. Зеркала, которые используются в этих системах, состоят из тонких слоев материалов с различными оптическими свойствами. Если хотя бы на одном из этих слоев появится мельчайший дефект, лазерный луч прожжет зеркало, а не отразится от него, пишет New Atlas.

Проще было бы использовать один материал для изготовления зеркала вместо нескольких, но для этого необходима очень точная технология травления в наномасштабе. Такой метод существует, он применяется в квантовой оптике и коммуникации для нанесения наноканалов в алмазах. Его и решили задействовать исследователи. Они вырезали ионным лучом микроскопические структуры в виде подставок для мяча для гольфа на алмазном листе размером 3×3 мм. В результате отражательная способность зеркала достигла 98,9%.

В ходе испытаний зеркало выдержало лазерный луч мощностью 10 кВт, направленный на точку размером 750 микрон. Такого напряжения достаточно, чтобы прорезать сталь, отмечают авторы исследования. Само зеркало осталось полностью нетронутым.

Теперь изобретатели изучают возможность коммерческого использования своей технологии в области производства полупроводников и спутниковой коммуникации.

«Наш подход, основанный на одном материале, избавляет от проблем термического напряжения, определяющих для современных зеркал, состоящих из нескольких слоев разного материала, когда они подвергаются воздействию больших оптических мощностей, — сказал Марко Лонкар, старший автор статьи. — Этот подход в потенциале может улучшить или создать новые варианты применения высокомощных лазеров».

Американские исследователи трудятся над созданием широкополосной ультрафиолетовой лазерной системы на основе фторида аргона. Она должна помочь в получении бесконечной и чистой энергии в реакции термоядерного синтеза.