Алмазы обладают некоторыми специфическими свойствами рассеяния тепла. Также у драгоценных камней имеются особые способности к оптическому рассеянию. Благодаря этому световыми лучами можно эффективно манипулировать.
Ведущий автор нового исследования, результаты которого были опубликованы в издании Laser & Photonics Reviews, доктор Аарон МакКей (Aaron McKay) из Исследовательского центра фотоники при университете Маккуори (Сидней, Австралия) утверждает: эти свойства позволяют алмазам повышать мощность лазерных лучей.
“Алмазы имеют огромный потенциал: они могут улучшить качество луча, удлинить его путь, и, что ещё более важно, усилить яркость: это позволит сосредоточить мощность лазерного луча на небольшой мишени”, ― рассказывает он.
Чтобы превратить лазерный луч достаточно низкого качества в высококачественный, следует использовать лазерный преобразователь. Но в традиционных системах это почти всегда приводит к потере мощности и выбросу нежелательного тепла.
Это выделяемое тепло вызывает больше проблем, чем решает, и многие из них влияют и на качество лазерного луча. Также стандартные методы преобразования достаточно сложны и дорогостоящи. Использование алмазных преобразователей, как обнаружили учёные, способно повысить качество и яркость выходящего пучка примерно на 50% по сравнению со входящим.
“Если рассматривать термические свойства алмаза, то это просто удивительный кристалл, – продолжает МакКей. – Он очень эффективен и его возможности обработки тепла в тысячу раз превышают возможности других материалов”.
Поскольку в новой технологии используется совсем небольшой алмаз, длина которого составляет всего несколько миллиметров, то преобразование можно проводить и с использованием достаточно небольшой переносной установки. Само преобразование луча происходит при помощи процесса, известного как комбинационное рассеяние: таким образом не только улучшается качество пучка, но и появляется возможность преобразовывать его цвет, то есть длину волны.
Исследователи использовали это свойство для преобразования длины волны луча в менее опасную для человеческих глаз. Лазеры этой части спектра широко применяются в различных областях, включая дистанционное зондирование и связь между военными кораблями.
В дальнейшем команда планирует развивать свой проект, а также искать пути для объединения нескольких некачественных лазерных лучей в один мощный пучок. “В наших планах – масштабировать мощность от 14―20 ватт до сотни, – заключает МакКей. – Современные процессы, в которых не используются алмазные преобразователи, ограничены мощностью всего в 10 ватт”.
світовий інформаційний ресурс
