Ученым удалось кардинально увеличить время существования звуковых волн внутри стекла

При кoмнaтнoй тeмпeрaтурe стeклo являeтся прeвoсxoдным прoвoдникoм aкустичeскиx вoлн, в этoм дoстaтoчнo лeгкo удoстoвeриться, нeсильнo стукнув чeм-тo мeтaлличeским пo крaю стeкляннoгo бoкaлa и слыша «стеклянный звон» в течение нескольких секунд. Но у стекла имеется и несколько загадочных свойств. И при достижении температурной точки, лежащей в пределах криогенного диапазона, стекло практически перестает быть акустическим проводником.Группа ученых из Йельского университета нашла путь к увеличению акустической проводимости стекла. Свет может распространятся по оптическому волокну, которое изготавливается преимущественно из кварцевого стекла, на десятки километров, прежде, чем его интенсивность начнет заметно снижаться. В 1960-х годах ученые обнаружили еще целый ряд озадачивающих свойств стекла, оно проводит тепло намного хуже, чем ожидалось, и оно нагревается гораздо медленнее, чем определено теорией, учитывающей кристаллическое строение этого материала. Однако, в отличие от большинства других материалов, акустическая проводимость стекла резко падает при снижении температуры.Такие специфические акустические свойства достаточно долго являлись тайной для ученых, исследующих и использующих стекло в своих экспериментах. Этот свет приводил к генерации звуковых волн одной частоты, которые распространяясь по оптическому волокну, изменяли свою частоту и регистрировались специальными датчиками. При этом, за счет необычной технологии возбуждения акустических волн они, эти волны, распространялись и существовали в оптическом волокне гораздо дольше, чем при обычных условиях. Исследователи считают, что данное достижение может стать основой новых технологий высокоточных измерений и новых принципов обработки информации. Однако, истинная природа этих «акустических атомов» в стеклянной среде так и не до конца понята учеными и по сегодняшний день.В дальнейших исследованиях ученые выяснили, что величина коэффициента поглощения «акустических атомов» в стекле увеличивается по мере снижения температуры. Они использовали свет лазера со строго определенной длиной волны для генерации интенсивных акустических волн в ядре волновода стеклянного акустического волокна. Известно, что кварцевое стекло является одним из самых прозрачных материалов на свете. «Наша работа является первым шагом к появлению новой области — программируемой акустической динамики в стеклянной среде» — рассказывает Питер Рэкич (Peter Rakich), ученый из Йельского университета, — «Принципы этой динамики позволят реализовать новые методы управления светом, распространяющимся в стеклянной среде, что может быть использовано при разработке фотонных вычислительных устройств, оптических коммуникационных устройств, датчиков и многого другого». Позже ученые нашли объяснение этим фактам, они заключаются в наличии внутри стекла поглощающих областей, которые взаимодействуют со звуковыми колебаниями в той же самой манере, как атомы взаимодействуют со светом. Такая высокая прозрачность, низкая стоимость и высокая технологичность стекла обуславливает то, что оно является основой всех оптоволоконных технологий, используемых для передачи больших объемов информации.

Both comments and pings are currently closed.

Comments are closed.