3 февраля в журнале Nature Communications была опубликована статья российских физиков, которые впервые описали спектр излучения лазеров нового типа – случайных волоконных лазеров. Умение предсказывать и управлять свойствами спектра излучения таких лазеров является важным достижением как в фундаментальном, так и в практическом плане.
В трехлетнем исследовании участвовали ученые Института автоматики и электрометрии СО РАН и Института теоретической физики им. Л.Д. Ландау РАН в сотрудничестве с учеными Новосибирского государственного университета, Московского физико-технического института, Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, Университета Астон (Англия) и Вайцманского института (Израиль). Новосибирский государственный университет в исследовании представляли Дмитрий Чуркин, руководитель флагманского проекта НГУ, Сергей Турицын, руководитель Лаборатории нелинейной фотоники, созданной в НГУ на средства мегагранта Минобрнауки РФ, а также Евгений Подивилов, Илья Ватник, Иван Терехов и Сергей Бабин.
На примере данного лазера, авторами впервые была построена нелинейная статистическая теория формирования спектра лазерного излучения, тем самым был расширен подход нобелевских лауреатов А. Шавлова и Ч. Таунса, более 50 лет назад описавших принципы формирования спектра лазерного излучения в рамках линейной теории. Специально проведенный эксперимент подтвердил предсказания развитой нелинейной теории.
Случайные волоконные лазеры привлекают большое внимание исследователей благодаря широкому спектру возможных применений, и умение предсказывать и управлять свойствами спектра излучения таких лазеров является важным достижением как в фундаментальном, так и в практическом плане.
Результаты работы могут быть использованы для описания нелинейной эволюции в широком классе диссипативных систем. Помимо оптических систем, таких как лазеры с нестабилизированным резонатором, многомодовые лазеры, периодические системы передачи данных, предложенный подход может быть полезен для решения задач в метеорологии (описание долговременных усредненных годичных колебаний температуры при учете суточного и годичного циклов), описании процессов циркуляции крови в организме (например, перестройка функций организма при переходе из ходьбы в бег с учетом сердечного ритма) и прочих системах, в которых происходит циклическая эволюция.
