В оптических ограничителях придется учитывать форму наночастиц

Опыты с наночастицами разной формы, совершённые германскими учеными, продемонстрировали несоответствие между спектром поглощения поверхностного плазмонного резонанса и спектром нелинейного пропускания. Полученные результаты показывают, что при построении на базе наночастиц так называемых оптических ограничителей, снабжающих защиту оптических устройств от интенсивного лазерного излучения, нужно будет учитывать вклад от разных механизмов сотрудничества света с материалом.

Не обращая внимания на все усилия в сфере защиты оптических устройств, человеческие глаза и чувствительные датчики легко повреждаются интенсивным лазерным излучением. Для ограничения интенсивности светового потока необходимо разрабатывать новые покрытия инструменты. Одно из потенциальных средств для того чтобы ограничения – наночастицы, «настройку» оптических особенностей которых возможно осуществлять за счет трансформации их формы и размеров.

В виде раствора либо структуры с частицами, расположенными в узлах некой жёсткой матрицы, наночастицы смогут употребляться в качестве нелинейного фильтра для ограничения лазерного излучения высокой интенсивности (при размещении в фокальной плоскости оптической совокупности). К слову, такие устройства стали называться оптических ограничителей.

Прошлые опыты продемонстрировали, что

производительность оптического ограничителя значительно зависит от длительности лазерного импульса, длины волны излучения, показателей оптической совокупности, и типа применяемых наночастиц.

В совершенстве такие устройства должны «срабатывать» на протяжении нарастания лазерного импульса и функционировать в широкой спектральной полосе. Но сейчас сотрудничество сильного лазерного излучения с материалами, приводящее к нелинейному затуханию луча, до конца не изучено и тяжело поддается моделированию. Так,

оптимизация оптических ограничителей пока не дешева.

На протяжении этого процесса происходит как поглощение из возбужденного состояния, так и нелинейное рассеяние. Для более глубокого понимания этих механизмов, группа исследователей из Fraunhofer Institute of Optics System Technologies and Image Exploitation (Германия) совершила изучения того, как рассеяние света и нелинейное прохождение на совокупности наночастиц зависит от их формы.

В собственных опытах исследователи применяли железные наночастицы, например, самые интересные из них – наночастицы серебра и золота. Эти наночастицы демонстрируют поглощение в видимой и ближней ИК области спектра за счет так именуемого поверхностно плазмонного резонанса (связанного с коллективным колебанием свободных электронов при освещении поверхности).

В общем случае частота поверхностно плазмонного резонанса зависит от типа, формы и размера наночастиц, и условий окружающей среды.

В рамках собственной работы ученые протестировали наночастицы разной формы. Основной вопрос, что тревожил научную группу, заключался в том, как очень сильно воздействует плазмонный резонанс на чертей оптического ограничителя на базе наночастиц.

отличных показателей (низкий порог «срабатывания» оптического ограничителя при высокой степени затухания) были достигнуты для наночастиц сферической формы, независимо от плазмонного резонанса. Роль последнего была значительной вблизи нелинейного порога, что ведет к разной скорости затухания излучения.

В скором будущем ученые собираются разработать модели каждого из распознанных процессов сотрудничества интенсивного лазерного излучения с веществом, дабы иметь возможность имитировать в рамках вычислительных опытов процесс затухания.

Случайные записи:

• Энергии одного тайфуна хватит на питание всей японии в течение 50 лет
• Пилотная система «двин» работает на вокзалах москвы и петербурга

Можно ли учитывать растительный белок из пищи?

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Наномедицина: в лечении рака форма наночастиц играет большую роль

  Эксперты в нанотехнологиях прекрасно знают, что форма играется определенную роль. Исследователи Университета Северной Каролины в Чапел Хилле (University…

• Наночастица кремния – кандидат в сверхбыстрый оптический транзистор

  Русским физикамвпервые удалось экспериментально продемонстрировать возможность создания сверхбыстрого оптического транзистора на базе всего лишь одной…

• Контроль ангиогенеза с помощью наночастиц

  Исследователи из университета Калифорнии и Университетской Медицинской Школы в Вашингтоне сказали о создании способа неинвазивной визуализации процессов…

• Британские ученые настаивают на немедленных исследованиях влияния наночастиц на здоровье и окружающую среду

  Английские ученые призвали к немедленным изучениям последствий действия наночастиц на окружающую среду и здоровье человека. На данный момент наночастицы…