Ученым удалось значительно увеличить продолжительность жизни звуковой волны внутри стекла

Извeстнo, чтo квaрцeвoe стeклo являeтся oдним из сaмыx прoзрaчныx мaтeриaлoв в мирe. Свeт мoжeт рaспрoстрaняться чeрeз oптичeскoe вoлoкнo, кoтoрoe изгoтaвливaeтся прeимущeствeннo из квaрцeвoгo стекла, за десятки километров, прежде чем его интенсивность начнет существенно снижаться. Это высокая прозрачность, низкая стоимость и высокая технологичность стекла определяет, что лежит в основе всех технологий оптического волокна используется для передачи больших объемов информации. Но стекло имеет несколько загадочные свойства. При комнатной температуре стекло является отличным проводником звуковых волн, это достаточно легко проверить, постучав чем-нибудь металлическим по краю бокала бокалы и слуха «стеклянные колокола», на несколько секунд. Однако, в отличие от большинства других материалов, акустическая проводимость стекла резко падает при снижении температуры.

Такие специфические акустические свойства достаточно долгое время были загадкой для ученых, исследуя и используя стекло в своих экспериментах. В 1960-х годах ученые обнаружили целый ряд загадочных свойств стекла, он проводит тепло значительно хуже, чем ожидалось, и он нагревается гораздо медленнее, чем определяется этой теории, с учетом кристаллической структуры этого материала. Позже ученые нашли объяснение этим фактам, они доступны внутри стекла поглощающих областей, которые взаимодействуют с звуковые колебания аналогично тому, как атомы взаимодействуют со светом. Однако истинная природа этих «акустических атомов» в стеклянной среде и далеко не полностью изучена на сегодняшний день ученых.

В ходе дальнейших исследований, ученые выяснили, что величина коэффициента поглощения «акустических атомов» в стекле увеличивается с понижением температуры. И когда вы достигнете точки температуры, лежащей в криогенном диапазоне, стекла почти перестает быть акустический проводник.

Группа ученых из Йельского университета нашли способ увеличить акустическая проводимость стекла. Они использовали лазерный луч с определенной длиной волны для генерации интенсивных акустических волн в основе акустического волновода стекловолокна. Этот свет Сид для генерации звуковых волн одной частоты, что распространяют на оптические волокна, изменились его частота и регистрируется с помощью специальных датчиков. В то же время, благодаря необычной технологии возбуждения акустических волн эти волны распространяются и существуют в оптическом волокне значительно дольше, чем при нормальных условиях.

Исследователи считают, что это достижение может стать основой новой технологии высокоточных измерений и новых принципов обработки информации. «Наша работа является первым шагом на пути появления нового программируемого акустического динамика в стеклянной среде», — говорит Питер Ракич (Питер Ракич), ученый из Йельского университета, «принципы эта динамика приведет к созданию новых методов контроля распространения света в стекле среды, которые могут быть использованы для разработки фотонных вычислений, оптических устройств, датчиков и многое другое.»