Исследователи из Научной лаборатории волоконных технологий и фотоники Уральского федерального университета впервые в мире смогли вырастить оптические волокна диаметром от 90 микрометров из галогенидов серебра и таллия. Из них исследователи также смогли создать оптоволоконный канал, который позволяет измерить тепловое поле объектов, находящихся в труднодоступных местах или в агрессивной среде, и получить его изображение. Результаты работы представлены в журнале Infrared Physics & Technology.

Созданные учеными кристаллы AgBr-TlBr_0,46I_0,54 способны пропускать инфракрасное излучение в очень широком спектральном диапазоне (от -200 °C до 1120 °C) и сохранять при этом высокий коэффициент пропускания, равный примерно 70%. Ширина спектрального диапазона, по словам авторов, уникальна среди аналогов, у которых нижняя граница начинается от 60 °C, а значит, сделанные из них оптоволокна не пригодны для работы при комнатных и отрицательных температурах.

«Волокна, созданные из нашей кристаллической системы, отличаются большой пластичностью и прочностью, поэтому их можно применять без защитной оболочки, удобно транспортировать, при изгибе пучка не возникает оптических потерь», — подчеркивает одна из исследователей Анастасия Южакова.

Микроскопический размер волокон, а также их особая конфигурация и сборка в форме шестиугольников на рассчитанном оптимальном расстоянии друг от друга позволяют избавиться от «перетекания» излучения из одного волокна в другое и перекрестных помех. Это позволяет создать четкое изображение и эффективно обрабатывать визуальную информацию. «Кроме того, наш материал — диэлектрик, а значит, плохо проводит электрический ток. Поэтому при передаче теплового излучения между волокнами в сети не будет возникать помех, даже несмотря на сильное электромагнитное поле», — поясняет Южакова.

Кристаллы AgBr-TlBr_0,46I_0,54 становятся пластичными при довольно небольшой температуре — 200–250 °C, поэтому «вытянуть» из них волокна гораздо проще, быстрее и безопаснее, чем при использовании других похожих материалов. Для их получения достаточно компактного оборудования, а сам процесс в разы дешевле традиционного. Использовать такие волокна и оптоволоконные каналы можно во множестве сфер — науке, атомной энергетике, приборостроении, металлургии, тяжелой промышленности и космических разработках.