⏺В ИХВВ РАН разработали новое оптоволокно с рекордно низкими потерями — 0,79 дБ/м на длине волны 10,6 мкм
Учёные Института химии высокочистых веществ имени Г. Г. Девятых РАН (ИХВВ РАН, Нижний Новгород) создали оптическое волокно с рекордно низкими потерями энергии. По данным ИХВВ РАН, потери оказались в пять раз меньше предыдущего рекорда, что напрямую повышает мощность лазерного излучения. Новая разработка открывает возможности для создания точных и мощных лазеров для микрохирургии, а также высокочувствительных сенсоров для мониторинга углекислого газа, метана, аммиака и других веществ в воде и воздухе. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда, а результаты опубликованы в журнале Optics and Laser Technology.
Оптическое волокно представляет собой тонкую стеклянную нить для передачи света на большие расстояния. Такие волокна применяются в интернет-сетях, телевидении и защищённой передаче данных. Инфракрасные волокна используются в лазерах для офтальмологических и нейрохирургических операций, обеспечивая высокую точность и безопасность благодаря отсутствию зеркал. Наиболее перспективными считаются длины волн 9,3 и 10,6 мкм, которые востребованы в медицине и промышленности.
Для волокон используют стёкла на основе селена и теллура, пропускающие нужный спектр света. Проблема традиционных волокон на основе теллурида германия — образование микрокристаллов внутри стержня, что приводит к рассеянию света и высоким оптическим потерям. В таких волокнах потери обычно составляют около 10 дБ/м, что примерно в 50 тысяч раз выше, чем у стандартных стеклянных волокон. Рекордные значения ранее не опускались ниже 3 дБ/м.
Учёные ИХВВ РАН создали волокно из стекла на основе теллурида германия с добавлением йодида серебра, преодолев этот барьер. Для этого были усовершенствованы три этапа производства: оптимизация химического состава стекла, снижение температуры формирования волокна и уменьшение риска кристаллизации; глубокая очистка исходных веществ для снижения содержания кислорода и водорода до 0,00001%; применение новой техники формирования волокна, при которой материал выдавливается через маленькое отверстие сосуда, оставляя дефекты в исходной заготовке.
Такой метод позволяет включать в волокно только внутреннюю часть стекла, исключая трещины, полости и частички кварца. Результатом стала высокая способность волокна проводить свет и минимизация оптических потерь. Волокно показало потери менее 1 дБ/м в диапазоне 7,2–10,9 мкм, а минимальные потери составили 0,56 дБ/м. На длине волны 10,6 мкм, важной для медицинских и промышленных лазеров, потери составили 0,79 дБ/м — абсолютный рекорд для таких волокон на 26 сентября 2025 года.
Александр Вельмужов, руководитель проекта и старший научный сотрудник ИХВВ РАН, отмечает, что полученные характеристики приближают применение теллуридных световодов в реальных устройствах: от лазерных скальпелей нового поколения до спектрометров для изучения далёких планет. Он также подчеркнул, что ключевой результат работы — не только рекордно низкие оптические потери, но и разработанные пути их дальнейшего снижения. В дальнейшем планируется испытание волокон в конструкциях реальных лазеров.
💬Участвуйте в новом розыгрыше 💬 Читайте нас в: | Telegram | VK | Сайт |
В этом посте были ссылки, но мы их удалили по правилам Сетки
