Учёные Новосибирского государственного университета создали цилиндрический микрорезонатор размером с человеческий волос. Разработка нужна для телекоммуникаций и фотоники, а в перспективе может помочь в ранней диагностике рака. Подробности раскрыли в пресс-службе НГУ.
Один из авторов разработки Наталья Макарова объяснила, что учёные хотели добиться лазерной генерации в почти цилиндрических резонаторах очень небольшого размера. По сути, такие резонаторы — это небольшие отрезки оптоволокна, легированного ионами редкоземельного металла эрбия.
Главное преимущество разработки — малый размер. Резонатор можно размещать в разных чипах и детекторах, которые нужны для обнаружения атомов и молекул в окружающей среде.
Ещё одна важная особенность — почти цилиндрическая форма. Обычно подобные резонаторы делают сферическими, но цилиндр даёт больше возможностей: за счёт такой геометрии можно менять длины волн генерации лазера. Это расширяет область его применения.
В цилиндрических микрорезонаторах свет движется по спирали вдоль поверхности стенки оптоволокна. Этот принцип называют «эффектом шепчущей галереи». Благодаря этому лазер становится чувствительным к изменениям температуры и присутствию газов.
Полученные лазеры излучают примерно в том же диапазоне, в котором работает интернет. Поэтому в НГУ считают, что разработку можно будет использовать в телекоммуникациях и спутниковой навигации.
У метода есть ещё одно преимущество — узкий спектр лазера. Это помогает обнаруживать не просто скопления, а единичные молекулы.
По словам Макаровой, такой лазер может не только находить отдельную молекулу, но и наблюдать за её движением и вращением в системе.
Разработчики предполагают, что в будущем с помощью такого узкого лазера можно будет детектировать единичные молекулы раковых опухолей. В НГУ не исключают, что технология позволит выявлять онкологические заболевания ещё раньше — на этапе, когда в организме появляются самые первые молекулы раковых клеток, которые другая аппаратура пока не видит.
Комментарии