Физики из Новосибирска улучшили характеристики оптических кристаллов для лазеров

Научный коллектив из Новосибирского государственного университета разработал новый способ получения идеальных поверхностей оптических материалов (монокристаллов), сообщает издание Сибирского отделения РАН "Наука в Сибири". "На сегодняшний день ученым удалось улучшить ряд характеристик монокристаллов, которые являются неотъемлемым элементом в лазерной технике коммерческого и военного назначения, интегральной оптике и фотонике", - говорится в сообщении. Монокристаллы выращиваются в виде слитков, из которых затем изготавливают оптические элементы для дальнейшего применения, например, для преобразования длины волны излучения в мощных лазерах. Однако современные способы обработки материалов неизбежно формируют нарушенный приповерхностный слой с дефектами и загрязнениями, и в итоге при воздействии высокоинтенсивного лазерного излучения современные нелинейно-оптические монокристаллы разрушаются всего за несколько дней рабочего времени. Исследователи предложили использовать для обработки монокристаллов газовый ионно-кластерный пучок - скопление ионизированных атомов, удерживающихся вместе слабыми силами межатомного взаимодействия. Отмечается, что первоначально этот метод предложили в 1990-е годы японские ученые для обработки полупроводников и металлов. Чтобы усовершенствовать этот метод, новосибирские ученые сконструировали универсальный стенд КЛИУС, аналоги которого есть только в Москве, а также в США и Японии. Используя стенд, можно удалять нарушенный приповерхностный слой монокристаллов, и хотя вследствие обработки кластерные ионы формируют новый нарушенный слой, он в десятки раз тоньше исходного. Кроме того, такой способ позволяет снижать шероховатость поверхности образцов. В перспективе ученые рассчитывают не просто улучшать характеристики монокристаллов, но и разработать способ получения идеальных поверхностей оптических материалов, который позволит значительно увеличить срок их службы.