Попытки изготовить лазер, который может светить белым светом, велись еще с прошлого века, но в строгом смысле созданные устройства были многоцветными, ведь белый свет в них получался за счет комбинации нескольких лазерных лучей синего, зеленого и красного цветов. Ученые из лаборатории газовых лазеров Института сильноточной электроники СО РАН (Томск) под руководством доктора физико-математических наук Юрия Николаевича Панченко впервые добились в одном источнике лазерного излучения белого света, образующегося при равномерном смешении всех цветов видимого спектра.
«Мы использовали работающий в ближнем инфракрасном диапазоне мощный фемтосекундный лазер (такой лазер выдает импульсы излучения столь малой длительности, что свет за это время успевает пройти расстояние менее толщины человеческого волоса) и особым образом сфокусировали его излучение в воздухе. В результате в азоте, массовая доля которого в воздухе составляет около 80 %, последовательно происходит ряд процессов, создающих высоконаправленное лазерное излучение со сверхшироким спектром, воспринимаемое человеческим глазом как луч белого света», — рассказывает младший научный сотрудник лаборатории газовых лазеров ИСЭ СО РАН Дмитрий Михайлович Лубенко.
Как пояснил ученый, в начале мощное излучение лазера раскачивает молекулы газа, заставляя их переизлучать на частотах, близких к исходной частоте лазера. Затем эти частоты выборочно складываются между собой в одной фазе, порождая все новые и новые частоты и усиливая друг друга наподобие цепной реакции до тех пор, пока свет, начавшись в инфракрасном диапазоне, не перекроет весь видимый диапазон вплоть до ультрафиолетового.
«Белый лазер может быть востребован в самых разных сферах: в физике — для регистрации быстропротекающих процессов; в микроскопии сверхвысокого разрешения — для обеспечения контраста исследуемых образцов; во флуоресцентной микроскопии — для возбуждения флуоресценции биологических объектов в широком диапазоне длин волн, что существенно расширяет возможности исследования клеток и тканей. В медицине с его помощью можно получать детальные изображения внутренних структур биологических тканей и изучать сложные биологические объекты. Еще белый лазер может применяться в системах дистанционного зондирования для сканирования протяженных воздушных трасс для анализа различных примесных газов и аэрозолей в атмосфере», — отметил старший научный сотрудник лаборатории газовых лазеров ИСЭ СО РАН доктор физико-математических наук Владимир Михайлович Прокопьев.
Достижение ученых вошло в список важнейших фундаментальных физических результатов СО РАН за 2025 год. Исследователи продолжают активно работать над повышением эффективности белого лазера и уменьшением его габаритов, а также над точностью измерений параметров получаемого света.
Пресс-служба ТНЦ СО РАН
Фото Петра Каминского
