Аннотация. С целью обоснования возможности создания узкополосного излучения сверхпланковской интенсивности исследованы методы создания высокоинтенсивного теплового излучения с заданной полосой спектра. Разработан метод, основанный на принципиально новом подходе к созданию высокоинтенсивных лучистых тепловых потоков. Метод заключается в сжатии исходного спектра излучения до спектра заданной ширины. Согласно методу, энергию исходного сплошного оптического излучения переизлучают в заданном, более узком, диапазоне спектра, для чего используют модификацию излучающей поверхности в виде упорядоченной твердотельной микроструктуры, трансформирующей спектр исходного излучения. Модифицированная излучающая поверхность создается системой одинаковых выступающих из плоской поверхности структурных элементов заданной формы. Размеры элементов и расстояния между ними рассчитывают исходя из требуемых интенсивности генерируемого излучения и диапазона его частот. Установлена и показана возможность генерации узкополосного излучения, превышающего по интенсивности планковское излучение в несколько раз. Разработанный метод востребован в метрологии температурных и оптических измерений, в научных исследованиях и промышленности. Метод может быть использован для сбора энергии, в производстве высокоэффективных оптических источников в инфракрасном диапазоне, в ИК-спектроскопии и в лазерной оптике, а также при разработке и создании настраиваемых источников инфракрасного излучения и других эффективных приложений в области энергетики.

Ключевые слова: аномальное сжатие, планковское излучение, переизлучение, интенсивность, упорядоченная структура, спектр

Список литературы:

1. Криксунов Л. З. Справочник по основам инфракрасной техники. М.: Сов. радио, 1978. 400 с.
2. Пат. РФ 2148801, МПК G01J 5/02. Модель черного тела / Б. Б. Хлевной, В. Б. Хромченко и др. Заяв. № 98116351 от 25.08.1998. Опубл. 10.05.2000. Бюл. № 13.
3. Райзер Ю. П. Физика газового разряда. М.: Наука, 1992. 536 с.
4. Пат. РФ 2497227, МПК H01J 61/72. Способ генерации излучения на резонансных переходах атомов металлов / В. А. Долгих, Л. П. Менахин и др. Заяв. № 2012101983 от 27.01.2012. Опубл. 27.10.2013. Бюл. № 30.
5. Пат. РФ 2501146, МПК H02J 17/00. Способ генерации электромагнитного излучения / И. А. Иванов, А. В. Аржанников и др. Заяв. № 2012130121 от 16.07.2012. Опубл. 10.12.2013. Бюл. № 34.
6. Виноградов Е. А., Жижин Г. Н., Мальшуков А. Г. Термостимулированное излучение поверхностных поляритонов // ЖЭТФ. 1977. Т. 73, № 4. С. 1480—1485.
7. Пат. РФ 2642912, МПК G01J 3/08, G01J 1/08. Способ генерации непрерывного широкополосного инфракрасного излучения с регулируемым спектром / А. К. Никитин, И. Ш. Хасанов, Та Тху Чанг. Заяв. № 2016140354 от 13.10.2016. Опубл. 29.01.2018. Бюл. № 4.
8. Fork R. L., Tomlinson W. J., Shank C. V., Hirliman C., Yen R. Femtosecond white-light continuum pulses // Optic Letters. 1983. Vol. 8, N 1. P. 1—3.
9. Камынин В. А. Генерация суперконтинуума двухмикронного диапазона в оптических волокнах на основе кварцевого стекла: Дис. … канд. физ.-мат. наук, М.: Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, 2014. 112 с.
10. Климкина Ю. Ю., Биленко И. А. Нестационарные флуктуации интенсивности и направления излучения YAG-лазера // Изв. РАН. Сер. Физическая. 2012. Т. 76, № 12. С. 1431—1433.
11. Каталог фирмы „NKT Photonics“ [Электронный ресурс]:
12. Пат. РФ 2727350, МПК G05D 25/00, H05B 47/10. Способ генерации стабилизированного квазимонохроматического инфракрасного излучения высокой интенсивности / В. П. Ходунков. Заяв. № 2019141903 от 13.12.2019. Опубл. 21.07.2020. Бюл. № 21.
13. Пат. РФ 2684929, МПК H01S 3/10, G02B 26/00. Устройство сжатия оптического импульса на дифракционных решетках с возможностью регулировки длительности сжатого импульса / А. А. Мастин, А. В. Жаворонкин. Заяв. № 2018111595 от 16.04.2019. Опубл. 16.04.2019. Бюл. № 11.
14. Hsieh M.-L., Lin Sh.-Y., Sajeev J., Bur J. A., Wang X., Narayanan Sh. and Luk T.-Sh. Super Planckian Thermal Radiation Emitted From a Nano-Filament of Photonic Crystal: A Direct Imaging Study // IEEE Photonics J. 2019. Vol. 11, N 6. DOI:10.1109/JPHOT.2019.2948995.
15. Пат. РФ 2759698, МПК G05D 25/00, G02F 1/39, G01J 3/10. Способ получения узкополосного отраженного излучения, превосходящего по интенсивности исходное падающее излучение / В. П. Ходунков. Заяв. № 2020133723 от 23.11.2020. Опубл. 16.11.2021. Бюл. № 32.
16. Пат. РФ 2020 125 709 A, МПК G05D 25/0. Способ генерации узкополосного излучения сверхпланковской интенсивности / В. П. Ходунков. Заяв. № 2020138457 от 27.17.2020. Опубл. 27.01.2022. Бюл. № 3.
17. Lin Sh.-Y., Hsieh M.-L., Sajeev J., Frey B., Bur J. A., Luk T.-Sh., Wang X.& Narayanan Sh. An In-situ and Direct Confirmation of Super-Planckian Thermal Radiation Emitted from a Metallic Photonic-Crystal at Optical Wavelengths // Scientific Reports. 2020. Vol. 10. Р. 5209. https://doi.org/10.1038/s41598-020-62063-2.
18. Пат. РФ 2 368 030 C2, МПК Н01L 21/205. Полупроводниковая подложка, полупроводниковое устройство и способ получения полупроводниковой подложки / М. Одноблюдов, В. Бугров, А. Романов, Т. Ланг. Заявл. 19.05.2005. Опубл. 20.09.2009. Бюл. № 26.
19. Пат. РФ 2014 127 476 A, МПК G02B 5/18. Элемент отображения, фольга переноса и изделие с элементом отображения / Кубо Акира, Савамура Тикара, Ясики Кадзухиро. Заявл. 05.12.2012. Опубл. 10.07.2016. Бюл. № 19.