05.03.2019 23:19
Новости.
Просмотров всего: 4587; сегодня: 1.

Физик КФУ совместно с группой ученых разработал новое устройство для оптических систем связи

Микроскопический квантовый прерыватель предназначен для создания дискретных импульсов света из непрерывного лазерного излучения.

Новое устройство, работающее на основе квантовых принципов, вскоре может заменить подобные механические, которые широко используются в настоящее время.

«На пути лазерного пучка ставится диск с отверстиями определенной формы. Он быстро вращается, и лазерный свет то прерывается, то проходит через отверстие. Тогда на выходе получаются дискретные импульсы, – рассказывает о принципах действия механического прерывателя света главный научный сотрудник Главной (Пулковской) астрономической обсерватории РАН и главный научный сотрудник лаборатории «Космология» Казанского федерального университета, профессор Владимир Мостепаненко. – Для получения импульсов одной и той же продолжительности нужно, чтобы этот диск вращался со строго постоянной угловой скоростью. Поддерживать скорость с очень высокой точностью крайне сложно. Если угловая скорость вращения чуть-чуть меняется, то на выходе получаются уже не вполне одинаковые импульсы».

Группа российских физиков (Владимир Мостепаненко, Галина Климчицкая и Виктор Петров) совместно с научной группой, которой руководит профессор Дармштадтского технического университета (Германия) Тео Чуди, придумала новое устройство – квантовый прерыватель лазерных пучков света, который использует баланс между световым давлением и силой Казимира. Эффект Казимира – это взаимное притяжение двух расположенных на расстоянии в десятки и сотни нанометров друг от друга проводящих незаряженных тел под действием квантовых флуктуаций вакуума.

«Предложенный нами квантовый прерыватель для создания дискретных световых импульсов представляет собой микрорезонатор Фабри-Перо, состоящий из двух параллельно расположенных и обращенных друг к другу зеркал, одно из которых, например, правое, может отклоняться под действием светового давления и силы Казимира, – объясняет Владимир Михайлович. – Если расстояние между зеркалами L составляет всего половину длины волны света, падающего на резонатор, он начинает проявлять интересные свойства (для видимого света L изменяется в диапазоне 200-400 нанометров). При выполнении данного условия давление света в микрорезонаторе Фабри-Перо резко усиливается, что приводит к отклонению правого зеркала и к уменьшению величины силы Казимира, притягивающей зеркала друг к другу. В результате условие резонанса в зазоре микро-резонатора нарушается и излучение, которое там накопилось, выходит наружу. При этом сила Казимира возвращает правое зеркало в исходное положение, условие резонанса восстанавливается и все повторяется сначала. Таким образом, наличие в зазоре микрорезонатора Фабри-Перо баланса между силой Казимира и силой светового давления, совпадающих в определенные моменты по величине, но отличающихся знаком, приводит к цикличности работы этого устройства».

Ученый отмечает, что при помощи разработанного российско-немецкой группой микроустройства, можно создавать требуемую периодичность световых импульсов в оптических системах коммуникации. Главное преимущество квантового прерывателя, по сравнению с механическим, заключается в том, что он работает без ошибок, возникающих за счет не вполне равномерно вращающихся деталей.

Российские физики осуществляли теоретические разработки, связанные с созданием нового микроустройства. По результатам исследований ими опубликована статья в престижном международном журнале Physical Review Applied. Кроме того, полученные результаты были представлены на двух международных конференциях, состоявшихся в 2018 году в Санкт-Петербурге и в Варшаве. Все экспериментальные работы в настоящее время проводят немецкие ученые.


Ньюсмейкер: Казанский федеральный университет — 856 публикаций

Интересно:

Николас Руни – о русской культуре, миссии документального кино
05.11.2026 18:30 Интервью, мнения
Николас Руни – о русской культуре, миссии документального кино
Британский режиссер и сценарист Николас Руни – член жюри международного конкурса студенческих фильмов на XXI Международном кинофестивале «Победили вместе» имени Владимира Меньшова – обсудил с ведущей рубрики о кино в журнале «Международная жизнь», членом жюри прессы МКФ «Победили вместе» Аидой Соболевой фестиваль, прошедший в Москве и Сочи с 14 по 24 сентября 2026 года. А.С.: В вашем творчестве, особенно в фильме-беседе с Александром Дугиным «Волк в лунном свете», чувствуется острый интерес к России, к ее философским поискам. Откуда он? Н.Р.: Интерес к России и ее культуре зародился у меня давно: я всегда был неравнодушен к русской опере и балету. В Европе, изучая латинскую и греческую философию, параллельно слушал курсы по русской литературе, погружаясь в произведения Чехова, Тургенева, Достоевского и Толстого. Около пятнадцати лет назад, уже имея магистерскую степень по философии и...
Выставка живописи Галлинды Траоре в арт-резиденции «Дом Ангелов»
01.11.2026 10:24 Мероприятия
Выставка живописи Галлинды Траоре в арт-резиденции «Дом Ангелов»
С 8 по 15 ноября в арт-резиденции Соловьевых «Дом Ангелов» в Санкт-Петербурге пройдёт выставка Галлинды Траоре «Истинная ценность жизни». В экспозиции будут представлены живописные произведения, посвящённые внутреннему миру человека, поиску душевной опоры и переживанию связи с окружающим миром. Открытие 8 ноября объединит живопись, музыку и поэзию. Что наполняет жизнь смыслом? Где человек находит силы в периоды перемен? Как услышать собственные чувства за повседневными заботами и ожиданиями окружающих? Эти вопросы определяют круг художественных поисков Галлинды Траоре. Её живопись обращена к состояниям, которые трудно выразить словами: пробуждению внутренней силы, ощущению уязвимости, стремлению к близости и обретению покоя. Цвет, пластика и ритм становятся средствами разговора о личном опыте, в котором каждый зритель может узнать что-то своё. На выставке художница представит авторский...
Велесова ночь – откуда она взялась?
30.10.2026 13:53 Аналитика
Велесова ночь – откуда она взялась?
Вот уже ежегодно с приближением последних чисел октября в сети появляются странные сообщения о Велесовой ночи, которая якобы проходит с 31 октября на 1 ноября. Велесову ночь называют древним славянским праздником. Так ли это на самом деле и собственно когда появилась Велесова ночь? Итак, мы можем услышать, что Велесова ночь – древний праздник славян, посвященный смене времен года, как бы переходу от осени к зиме. Якобы в ночь на 1 ноября Белобог передает колесо года Чернобогу, и тогда стирается грань межу явью, навью и правью, т.е. нашим миром, загробным и миром богов. Духи, согласно легенде, начинают свободно гулять по земле в эту ночь, а люди могут соприкоснуться с миром духов – посредством гаданий и магической практики. При этом, утверждается, что древние славяне в Велесову ночь отсиживались по домам, боясь встретиться с нечистыми духами, у домов разжигали костры, а если и выходили...
Князь Гагарин о роли дворянства, духовности, вере и будущем России
27.10.2026 19:03 Персоны
Князь Гагарин о роли дворянства, духовности, вере и будущем России
"Служение, а не привилегии": князь Григорий Григорьевич Гагарин о роли дворянства, духовности, вере и будущем России. Если спросить современного молодого человека: «Что ты знаешь о дворянстве?» - чаще всего в ответ услышишь про балы, усадьбы, дуэли и привилегии. Образ получается красивый, но очень поверхностный. А между тем есть люди, которые пытаются показать другую сторону этого наследия: не блеск и роскошь, а ответственность, труд и служение. Один из таких людей - князь Григорий Григорьевич Гагарин (родился в 1945 году), предводитель Московского регионального Дворянского Собрания, общественный деятель, для которого дворянство - прежде всего нравственный выбор и долг перед Родиной. Эта статья - не про «аристократическую элиту», а про то, как историческая память, вера и гражданская позиция могут быть не музейными экспонатами, а живой основой для личного пути. Особенно это важно для...
Валерий Рузин: документалистика - часть культурно-исторического кода
26.10.2026 13:28 Персоны
Валерий Рузин: документалистика - часть культурно-исторического кода
Для профессионального медиасообщества и индустрии кино документальное кино — это не только жанр, но и сложная производственная, этическая и коммуникационная система. В этом контексте фигура Валерия Рузина интересна не столько как биография отдельного деятеля, сколько как пример институционального проектирования: он последовательно выстраивает инфраструктуру, где документалистика становится механизмом сохранения культурного и исторического кода, а также каналом международного диалога. Профессионализация документалистики: ЕАТР как площадка стандартов и экспертизы Как президент Евразийской академии телевидения и радио (ЕАТР), Валерий Рузин делает ставку на профессиональные стандарты документального производства. В индустрии, где границы между репортажем, расследованием, арт‑документалистикой и просветительским видео размываются, именно институциональная экспертиза становится фильтром...