Спинофф Российского квантового центра, компания «Фемтовижн», впервые в России создала фемтосекундный лазер с накачкой от нескольких лазерных диодов.

Для создания подобных лазеров, как правило, используется сапфир с титаном, однако работа с ними в фемтосекундном режиме требует другого лазера в качестве источника энергии – «накачки». Традиционно для этого используются сложные и дорогие лазеры на неодиме с удвоением частоты, что сказывается на цене всей системы.

Ситуация изменилась, когда появились недорогие сине-зеленые лазерные диоды. За разработку таких диодов Исама Акасаки, Хироси Амано и Сюдзи Накамура в 2014 году были удостоены Нобелевской премии по физике. Та же технология позволяет сделать не только импульсный, но и непрерывный лазер, с длиной волны, которую можно менять в диапазоне от 700 до 1000 нанометров.

Использование лазерных диодов не только удешевляет фемтосекундный лазер в разы, но и заметно уменьшает его энергопотребление. Это, в свою очередь, позволяет применять фемтосекундные лазеры там, где раньше этому мешали дороговизна и высокое энергопотребление. Недорогие энергоэффективные фемтосекундные лазеры востребованы во многих областях «новой экономики» – в биомедицине, метрологии, лазерной обработке материалов, изучении свойств новых материалов.

Использование фемтосекундных лазерных импульсов позволило получить «мгновенные снимки» молекул в процессе химических реакций, за что Ахмед Зеуэйл был удостоен Нобелевской премии по химии за 1999 год. Применяются фемтосекундные лазеры и для изучения поведения материи в сверхсильных лазерных полях. Правда, для этого необходим внешний лазерный усилитель.

Решение, предложенное «Фемтовижн» отличается от разработок конкурентов тем, что лазерный пучок, полученный от нескольких диодов имеет исключительно высокую пространственную яркость, и легко фокусируется в малое пятно, что важно при запуске фемтосекундного режима и получения высокой импульсной мощности.

Сейчас в лаборатории «Фемтовижн» из лазера с диодной накачкой получена средняя мощность 50 милливатт при длительности импульса 30 фемтосекунд. В настоящее время идет разработка прототипа серийного образца такого лазера.

Компания «Фемтовижн», которая является резидентом «Сколково», готова предоставить другим сколковским резидентам возможность поэкспериментировать с фемтосекундными лазерными импульсами как в научных, так и в образовательных целях. Тем более, что в Сколково предусмотрена возможность такого взаимодействия в рамках центра коллективного пользования.