Scienziati russi creano elementi per il controllo della radiazione laser terahertz

Le caratteristiche dei fasci terahertz ad alta potenza nei nuovi sistemi laser possono essere controllate utilizzando elementi ottici in silicio e diamante creati presso l’Università di Samara.

I ricercatori hanno creato un’ampia gamma di elementi ottici che consentono la manipolazione della radiazione laser terahertz.

Secondo gli scienziati, sono stati creati per la prima volta elementi ottici diffrattivi in ​​silicio e diamante per la gamma terahertz, il che rende possibile formare fasci potenti con caratteristiche specifiche (inclusi i cosiddetti «fasci rotanti») e focalizzare la radiazione in aree specifiche dello spazio.

La radiazione terahertz ha proprietà uniche per l’optoelettronica, hanno detto alla testata governativa russa Sputnik gli scienziati della Samara National Research University che prende il nome dall’accademico capo progettista del programma di razzi sovietico Sergej Pavlovič Korolëv (1907-1966).

I ricercatori hanno sviluppato metodi efficienti per calcolare e creare elementi ottici che operano nella gamma terahertz dello spettro elettromagnetico, situata tra le gamme infrarossa e microonde.

Secondo gli autori della ricerca, lo sviluppo può essere applicato nella lavorazione dei materiali, nella creazione di dispositivi optoelettronici per l’elaborazione delle informazioni, nonché nelle telecomunicazioni. I risultati della ricerca sono stati pubblicati nella monografia collettiva dell’Accademia russa delle scienze Terahertz Photonics.

Per studiare le proprietà dell’atmosfera si utilizzano fasci rotanti e la sostituzione della scansione punto per punto con la focalizzazione su aree uniformi consente di aumentare l’efficienza dei sistemi di scansione.

I nuovi elementi consentiranno di sfruttare in modo efficace le potenzialità delle radiazioni terahertz, ha affermato Vladimir Paveljev, capo del Dipartimento di Ingegneria chimica presso l’Università di Samara.

«La radiazione terahertz ha proprietà uniche che aprono nuovi orizzonti per la ricerca scientifica e lo sviluppo tecnologico. La capacità di penetrare molti materiali senza danneggiarli rende la radiazione terahertz uno strumento indispensabile per il controllo non distruttivo. Grazie alla sua elevata sensibilità a varie sostanze, questo tipo di radiazione è ampiamente utilizzato nella spettroscopia per identificare i materiali», ha affermato.

Lo scienziato ha osservato che la radiazione terahertz viene utilizzata nella ricerca atmosferica, nello studio della sua composizione e dinamica. Lo sviluppo delle tecnologie terahertz apre nuovi orizzonti in settori quali la lavorazione dei materiali, la creazione di dispositivi optoelettronici terahertz per l’elaborazione delle informazioni e le telecomunicazioni.

Gli sviluppi sono stati il ​​risultato di ricerche condotte per oltre 10 anni su apparecchiature specializzate. Tra queste, il Novosibirsk Free Electron Laser (NFEL) presso l’Istituto di fisica nucleare SB RAS, che consente di ottenere potenti radiazioni terahertz coerenti a una data lunghezza d’onda e di condurre ricerche fondamentali e applicate.

Per creare elementi di ottica terahertz, gli scienziati hanno utilizzato metodi per calcolare elementi ottici diffrattivi sviluppati presso la Samara University e l’Institute of Image Processing Systems dell’Accademia russa delle scienze e precedentemente utilizzati nella gamma ottica. Per strutturare piastre di diamante policristallino, sono state utilizzate tecnologie sviluppate presso l’Istituto di Fisica Generale dell’Accademia Russa delle Scienze di Mosca).

Presso l’Università di Samara sono state sviluppate tecnologie litografiche per la produzione di elementi ottici in silicio nell’ordine dei terahertz .

Nel prossimo futuro, gli scienziati inizieranno a creare elementi fotonici in una gamma di lunghezze d’onda più lunga, scrive Sputnik.

Come riportato da Renovatio 21, la Russia – come altri Paesi (gli USA, la Cina, Israele) –  sta implementando sempre più apertamente l’uso di laser anche come armi belliche. Armi laser russe sarebbero in preparazione anche in funzione ASAT, ossia per distruggere i satelliti spia nemici.

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