федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева»

Свежие новости

События

Российские ученые научились использовать уникальный оптический эффект

Российские ученые научились использовать уникальный оптический эффект

Самарский университет

Результаты исследований опубликованы в журнале Photonics

Приоритет 2030 сотруднику студенту Исследования Наука кафедра технической кибернетики Головастиков Никита
30.10.2023 2023-11-03

Редкое оптическое явление, позволяющее разработать спектрометры и лазеры нового поколения, объяснили ученые Самарского университета. Результаты опубликованы в журнале Photonics.

Важным свойством колебательных процессов, в том числе оптических, является "добротность резонанса", описывающая то, как быстро колебания затухают: чем выше добротность системы, тем медленнее они затухают и тем меньше потери энергии, объяснили исследователи.

Особые резонансы, которые не затухают во времени, то есть имеют бесконечную добротность, называются связанными состояниями в континууме (ССК).

Несмотря на то, что ССК – математическая абстракция, на практике могут быть реализованы структуры с резонансами очень высокой добротности, так называемые квази-ССК, рассказали специалисты. Отличие таких систем – крайне высокие функциональные характеристики.

Ученые Самарского университета им. Королева разработали математическую модель, объясняющую формирование эффекта ССК в каскадных оптических структурах, также называемых ловушками для света.

"Нами получены явные аналитические условия, при которых возможно существование ССК в резонансных структурах. Предложенная математическая модель отличается простотой и эффективностью, она позволяет объяснять и предсказывать возникновение данного эффекта", – рассказал доцент кафедры технической кибернетики Самарского университета Никита Головастиков.

В оптике и фотонике получение высокодобротных резонансов, по словам ученых, является ключом к разработке компактных резонаторов для передовых лазерных устройств, а также узкополосных оптических фильтров для систем высокоточного спектрального анализа.

Использование ССК позволит, например, создать высокоточные датчики концентрации химических веществ и ряд других спектральных сенсоров, объяснили специалисты.

"Точность наших теоретических моделей подтверждается результатами строгого моделирования на основе численного решения уравнений Максвелла", – отметил Головастиков.

На данном этапе научный коллектив намерен обобщить разработанные модели для описания ССК в других структурах и для изучения других резонансных явлений.

Самарский университет – участник программы государственной поддержки университетов РФ "Приоритет-2030".

Источник: ria.ru