Известно, что вода интенсивно поглощает электромагнитные волны терагерцового диапазона, из-за чего долгое время считалось маловероятным, что жидкая вода может выступать в качестве источника терагерцовых волн. Однако, группа ученых из Института оптики университета Рочестера, Нью-Йорк, США, Нормального университета в Пекине, Китай, и института ИТМО, Санкт-Петербург, продемонстрировала, что тонкий слой воды, толщиной не более 200 микрометров, облученный сверхкороткими импульсами лазерного света, способен излучать терагерцовое электромагнитное излучение. И, такой источник терагерцовых волн можно будет использовать в будущем в технологиях беспроводной связи, промышленного контроля качества и съемки с большой разрешающей способностью и возможностью проникновения вглубь снимаемого объекта.

В своих экспериментах ученые сфокусировали свет фемтосекундного лазера, лазера, длительность импульса которого исчисляется фемтосекундами (10^-12 секунды) на поверхности тонкого слоя воды. Энергия этого импульса приводит к созданию облака плазмы, состоящей из ионов и свободных электронов, в точке фокусировки луча. Некоторая часть энергии лазерного импульса расходуется на дополнительное возбуждение ионов и электронов, которые начинают испускать волны в терагерцовом диапазоне.

Дальнейшие исследования показали, что терагерцовое излучение, полученное при помощи воды, обладает некоторыми особенностями по отношению к излучению, полученному при помощи других методов. В случае с водой увеличение длительности лазерного импульса, приводит к увеличению количества и энергии терагерцовых волн, в то время, как другие методы требуют уменьшения длительности и увеличения энергии импульса для получения такого же эффекта. Во-вторых, энергия и количество терагерцового излучения зависит от поляризации света и угла падения луча лазерного света на поверхность водяной пленки.

Полученные учеными результаты пока еще не могут быть объяснены с точки зрения известных ученым физических законов и механизмов, вовлеченных в процессы формирования терагерцового излучения. Поэтому пока еще очень рано говорить о возможности какого-либо практического применения воды в качестве источника излучения. Ученые надеются, что дальнейшие исследования взаимодействий лазерного света и воды приведет пониманию происходящих процессов, на базе которых можно будет разрабатывать новые терагерцовые технологии.



Ключевые слова:
Лазер, Импульс, Свет, Длительность, Фемтосекунда, Вода, Толщина, Плазма, Энергия, Терагерцовое, Излучение, Волны

Первоисточник

Другие новости по теме:

Самый маленький в мире терагерцовый сканер позволит заглянуть внутрь отдельных молекул

Создан новый миниатюрный источник излучения терагерцового диапазона, работающий при комнатной температуре

Новая терагерцовая технология позволяет "заглянуть" внутрь кристаллов полупроводниковых чипов

Ученые впервые синтезировали молекулы при помощи луча лазерного света

Создан маленький и простой сенсор, позволяющий детектировать импульсы терагерцового излучения, преобразовывая их в звук

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.