BIP
Narodowe Centrum Nauki przyznało PŁ środki na badania
Prof. Tomasz Czyszanowski z Wydziału Fizyki Technicznej, Informatyki i Matematyki Stosowanej PŁ został laureatem konkursu Narodowego Centrum Nauki OPUS 24+LAP/Weave. Swój innowacyjny projekt będzie realizował wspólnie z niemieckimi naukowcami z Technische Universität Chemnitz.
Czytaj także: Spacer z mikrofalówką w Łodzi. „Takie cuda tylko u nas” [ZOBACZ WIDEO]
Narodowe Centrum Nauki przyznało prof. Czyszanowskiemu ponad 1,3 mln zł na realizację projektu: Lasery azotkowe wykorzystujące zjawisko supersymetrii. Ze strony niemieckiej za projekt będzie odpowiedzialny fizyk – prof. Urlich Schwarz. Po polskiej stronie w projekcie będą uczestniczyć także prof. Piotr Perlin z Instytutu Wysokich Ciśnień PAN i prof. Anna Szerling z Sieci Łukasiewicz – IMiF.
W opisie grantu prof. Czyszanowski, chcąc w prosty sposób wyjaśnić cel projektu, porównuje pracę lasera do gry na flecie.
Aby flet wydawał czysty dźwięk flecista musi wdmuchiwać powietrze z określoną siłą i w określony sposób, którego uczy się przez wiele lat swojej kariery muzycznej. Gdyby flecista chciał zagrać na flecie głośniej niż gra zwykle, dźwięk straciłby swoją czystość. Wzbudziłby w ten sposób inne tony zakłócające czysty dźwięk. Częstotliwość dźwięku fletu można matematycznie określić za pomocą równania falowego opisującego drganie cząstek powietrza wewnątrz fletu.
Profesor zauważa, że bardzo podobne równanie opisuje częstotliwości fal elektromagnetycznych rezonujących w laserze. Stąd podobne zachowanie fletu i lasera.
Gdy laser jest pobudzany nieznaczną energią elektryczną emituje promieniowanie elektromagnetyczne o jednej, określonej częstotliwości. Gdy pobudzany jest silniej, tak aby uzyskać większą emitowaną moc optyczną, zaczynają rezonować inne częstotliwości promieniowania elektromagnetycznego sprawiając, że spektrum emisyjne lasera ulega poszerzeniu, co można porównać do fałszywego dźwięku wydobywającego się z fletu. W praktyce poszerzenie widma emisyjnego lasera ogranicza zakres jego zastosowań
Projekt składa się z trzech głównych celów naukowych. Dwa pierwsze związane są z zaprojektowaniem i realizacją nowego typu laserów SUSY działających w reżimie impulsowym oraz w sposób ciągły. Na czym zatem polega innowacja projektu?
To nowa konfiguracja elektrycznie zasilanego lasera, która nigdy nie była badana eksperymentalnie ani teoretycznie. W tym projekcie skupiamy się nie tylko na poprawie właściwości azotkowych laserów krawędziowych, ale także na głębokim zrozumieniu fundamentalnych zjawisk fizycznych zachodzących w nowej klasie laserów wykorzystujących zjawisko supersymetrii i zbadamy rolę punktów wyjątkowych (exceptional points) oraz łamania symetrii parzystości-czasu (parity-time symmetry breaking), które spodziewamy się, iż mogą odgrywać kluczową rolę w zrozumieniu działania nowego typu laserów – wyjaśnia profesor Czyszanowski.
