Оптика и лазеры

Вижу и слышу — оптики и акустики пронаблюдали необычные свойства кристалла

Иллюстрация. Титан — повелитель решетки. Дизайнер — Дарья Сокол, пресс-служба МФТИ

Ученые из МФТИ совместно с коллегами из УрФУ объединили оптический и акустический подходы и обнаружили, что добавление титана в гексаферрит бария позволяет создать особую подструктуру в кристаллической решетке. Новый материал может быть использован для создания сверхбыстрой компьютерной памяти. Результаты опубликованы в журнале Scientific Reports.

Мультиферроики — это материалы, обладающие одновременно несколькими упорядочениями. Например, они могут одновременно быть сегнетоэлектриками (обладать в определенном диапазоне температур спонтанной поляризацией) и ферромагнетиками (ниже определенной температуры становиться намагниченным в отсутствии внешнего магнитного поля).

more_horiz Читать полностью

«Хиральная жидкокристаллическая смесь» (патент Республики Беларусь № 21021, МПК (2006.01): C 09K 19/52; авторы изобретения: А.А.Муравский, М.П.Бей, А.А.Муравский, А.П.Ювченко, С.В.Данилович, Г.В.Козак, В.Е.Агабеков; заявители и патентообладатели: Государственное научное учреждение «Институт химии новых материалов Национальной академии наук Беларуси», Научно-производственное унитарное предприятие «Дисплей»).

more_horiz Читать полностью

«Способ магнито-реологического формообразования с последующим полированием поверхности оптической линзы сложной формы» (патент Республики Беларусь № 21104, МПК (2006.01): B 24B 1/00, B 24B 49/00; автор изобретения: А.Л.Худолей; заявитель и патентообладатель: Государственное научное учреждение «Институт тепло- и массообмена имени А.В.Лыкова Национальной академии наук Беларуси»).

Изобретение относится к способам обработки поверхности шлифованием или полированием. Оно может быть использовано при производстве оптических компонентов, изделий микроэлектроники, элементов точной механики, сопряжений биопротезов, выпуске ювелирной продукции и др.

Задачей изобретения является повышение эффективности формообразования и полирования поверхностей сложной формы (путем обеспечения возможности контроля качества формообразования обрабатываемой поверхности и дополнительной коррекции режимов формообразования при необходимости его повторного выполнения).

more_horiz Читать полностью

Оптический клеящий состав разработан белорусскими учеными (патент Республики Беларусь на изобретение № 19502, МПК (2006.01): C 09J 163/10; авторы изобретения: Т.Безъязычная, М.Богданович, А.Григорьев, В.Кабанов, О.Костик, Е.Лебедок, В.Машко, А.Рябцев, Г.Рябцев, Л.Тепляшин, М.Щемелев; заявитель и патентообладатель: Государственное научное учреждение «Институт физики имени Б.И.Степанова НАН Беларуси»).

Изобретение относится к оптическому лазерному приборостроению и может быть использовано, в частности, для крепления оптических и активных лазерных элементов при изготовлении лазерных квантронов с диодной накачкой.

Предложенный оптический клеящий состав был реализован и испытан авторами (при создании моноимпульсного лазера с поперечной диодной накачкой лазерными линейками) следующим образом. Активный элемент Nd:YAG лазера цилиндрической формы длиной 50 мм и диаметром 5 мм вклеивался в лазерный квантрон с тремя лазерными диодными линейками поочередно — новым авторским оптическим клеящим составом и оптическим клеем-прототипом.

Испытания показали, что использование для вклейки предложенного оптического клеящего состава увеличивало энергию моноимпульса излучения лазера на 43 % по сравнению с применением для аналогичной вклейки клея-прототипа (оба клея образовывали слой одинаковой толщины). Это подтвердило достижение конечной цели изобретения — увеличение эффективности генерации лазерного излучения.

Усовершенствован способ лазерной обработки металлической детали специалистами из Гомельского государственного университета имени Франциска Скорины (патент РБ на изобретение № 18736, МПК (2006.01): B 23K 26/00; авторы изобретения: В.Мышковец, А.Максименко, И.Полторан, В.Лелекин, П.Усов; заявитель и патентообладатель: вышеотмеченное Учреждение образования). Изобретение может быть использовано в машиностроении при наплавке, упрочнении, легировании, текстурировании рабочих поверхностей деталей, а также при резке.

Предложенный способ обработки позволил произвести упрочнение рабочих поверхностей штампа (матрицы и пуансона) на глубину 0,6 мм и получить твердость упрочненной поверхности 55-60 ед. (по HRC). Этот способ также позволяет повысить производительность труда и расширить технологические возможности лазерной обработки поверхностей детали.

Управлять «временем задержки» светового сигнала, проходящего через участок оптической среды, осуществляя при этом плавное его регулирование, позволяет созданное Владимиром Труханом и Владимиром Федотовым «Многоканальное устройство» (патент Республики Беларусь на изобретение № 18085, МПК (2006.01): G02B6/00; заявитель и патентообладатель: ГНПО «Научно-практический центр НАН Беларуси по материаловедению»). Изобретение относится к устройствам оптической обработки информации и может быть использовано, в частности, для построения многоканальных оптических систем с временным мультиплексированием сигналов.

Требуется пояснить, что величина скорости света в оптической среде (V) определяется отношением величины скорости света в вакууме (C = const.) к показателю преломления этой среды (N). Если толщина участка оптической среды равна L, то время прохождения светом этого участка T = L× N / C.

more_horiz Читать полностью

 Введение. Статья относится к области физики, разделу волновой оптики, и конкретно,  спектру видимых электромагнитных волн солнечного света. В статье приводится графическая колориметрическая система основных цветов (в дальнейшем ГКС), которая была использована в патенте на изобретение «Устройство для колориметрии» автора Г.А. Анкудо BY 11778 C1 2009.04.30 [1](C.109),

Достоинство ГКС в том, что она связывает все естественные цвета солнечного спектра с их цветовыми параметрами: длиной волны, яркостью, насыщенностью и, вновь введенным параметром,  процентным содержанием основных цветов в составных. Зная один из них можно, определить  все остальные. Параметры связаны не только геометрическим построением, но и математическим расчетом, на основе которого сформулирован  угловой закон разложения света в спектр после преломления в среде.

more_horiz Читать полностью

Для  высокоразрешающей  микроскопии, для управления микро- и наночастицами, для неразрушающего оптического контроля качества цилиндрических и конических поверхностей, для прецизионной лазерной обработки материалов, в том числе металлов, а также в системах обработки и передачи оптической информации может быть использована научно-техническая разработка «Способ формирования радиально или азимутально поляризованного светового пучка и устройство для его осуществления». Изобретение создано при тесном сотрудничестве белорусских ученых и специалистов из Саудовской Аравии (патент Республики Беларусь на изобретение № 16680, МПК (2006.01): G02F1/01; авторы изобретения: Н.Хило, А.Рыжевич, С.Солоневич, академик НАН Беларуси Н.Казак, Турки Сауд Мохаммед Аль-Сауд, Солиман Хаммад Аль-Ховайтер, Муханна Камал Аль-Муханна; заявители и патентообладатели: Государственное научное учреждение «Институт физики имени Б.И.Степанова Национальной академии наук Беларуси», Центр Наук и Технологий Короля Абдулазиза). Дата публикации патента: 2012.12.30.

Поясняется, что в настоящее время наблюдается возрастание интереса к световым пучкам, обладающим радиальной поляризацией. Это объясняется инвариантностью особенностей их отражения от цилиндрических и конических поверхностей даже при больших углах падения, благодаря чему можно производить контроль качества изделий, имеющих аксиальную симметрию, с большой точностью, а также формировать «аксиально симметричные перетяжки линзовыми системами с высокой числовой апертурой».

Радиально поляризованные световые пучки, сфокусированные объективами с высокой числовой апертурой, имеют в фокусе сильную нераспространяющуюся продольную составляющую электрического поля и могут обеспечить существенно меньшие размеры светового пятна в фокальной плоскости по сравнению с линейно и циркулярно поляризованными световыми пучками. Благодаря этому обеспечивается высокая точность лазерной обработки материалов, высокая плотность мощности в месте взаимодействия излучения с веществом. Кроме того, радиально поляризованные световые пучки могут быть использованы для «захвата» частиц (и их «манипуляции») меньших размеров, чем это возможно со световыми пучками, имеющими линейную или циркулярную поляризацию.

Задачей изобретения является формирование конусного светового пучка с радиальной или азимутальной поляризацией с одним и тем же «углом конусности».

Отмечается, что возможность осуществления предложенного способа и решения поставленной задачи подтверждена авторами экспериментально. Для реализации предлагаемого способа и устройства использовалась экспериментальная установка на базе гелий-неонового лазера ЛГН-207А. Для создания экспериментальной оптической схемы использовались оптические элементы с высокой лучевой прочностью. Поэтому предложенные способ и устройство пригодны для преобразования мощных лазерных световых пучков.

Полученные экспериментально данные подтверждают возможность формирования радиально и азимутально поляризованного светового пучка посредством предложенного способа.

Для  разработки  малогабаритных  лазеров  с узкой линией излучения, используемых в медицине, биологии, экологии и микроэлектронике, пригодится изобретение белорусских физиков «Лазер со стационарной распределенной обратной связью» (патент Республики Беларусь на изобретение № 15839, МПК (2006.01): H01S3/00, H01S3/213; авторы изобретения: Т.Эфендиев, В.Катаркевич, академик НАН Беларуси А.Рубинов; заявитель и патентообладатель: Государственное научное учреждение «Институт физики имени Б.И.Степанова Национальной академии наук Беларуси»). Дата публикации патента: 2012.04.30.

Поясняется, что в настоящее время в научных центрах ведущих стран мира широко проводятся работы по созданию малогабаритных лазеров на красителях с распределенной обратной связью (РОС).

Задача изобретения — повышение температурной стабильности длины волны генерируемого излучения. Поставленная задача решена созданием оригинальной конструкции лазера, который содержит кювету, заполненную активированным красителем водно-желатиновым гелем «с записанной в нем объемной стационарной решеткой». При этом гель допирован наночастицами доксида кремния с диаметром 20 нм.

Авторами показано, что температурная стабильность длины волны генерации заявленного РОС-лазера почти на 20 % выше аналогичной характеристики прототипа.

Развитие гелиотехники, обусловленное стремлением использовать даровой неисчерпаемый энергоресурс – солнечное излучение – связано, в частности, с требованием уменьшения капитальных и текущих затрат на действие этого типа энергетики.

Известны многочисленные конструкции зеркальных рефлекторных устройств для усиления светового потока, подаваемого на теплоприемник, благодаря сбору лучей в фокусе на теплоприемнике. Можно указать на параболоцилиндрический гелиоконцентратор, который в последнее время начинает использоваться в ряде стран. Он представляет собой зеркальный желоб достаточной длины, в поперечном сечении является параболой, в фокусе которой монтируется теплоприемник в виде трубы различной конструкции. Этот гелиоконцентратор имеет механизм поворота его в вертикальной плоскости для слежения за высотой Солнца, продольная его ось, вдоль которой образуется цилиндрическая поверхность, устанавливается неподвижно в направлении  восток-запад.

more_horiz Читать полностью