Самое популярное на сегодняшний день использование оптического волокна — это интернет, где свет переносит информацию по кабелям из одной точки мира в другую, минуя огромные расстояния за считанные секунды. Однако оно находит себе применение и в других не менее важных, но не так широко известных направлениях: например, в лазерах. Созданием и исследованием подобных устройств занимается младший научный сотрудник Института автоматики и электрометрии СО РАН кандидат физико-математических наук Екатерина Алексеевна Злобина. Учёная планирует использовать результаты своих исследований в области медицины.
Томограф для борьбы с раком
Лаборатория волоконной оптики, в которой работает Е. Злобина, занимается в основном решением фундаментальных задач: изучением распространения света и его взаимодействия со средой, управлением параметрами излучения, а также исследованием различных процессов в лазерах и оптических усилителях. Но как это часто бывает, при детальном рассмотрении целого находится определённая область, где хочется отдельно сфокусироваться. Именно поэтому кандидат физико-математических наук собирается сконцентрироваться на исследовании сферы оптической томографии.
— Эта тема сейчас очень популярна в науке, — пояснила Екатерина Злобина. — Я планирую заняться исследованием волоконных импульсных лазеров в оптической томографии, в частности, для КАРС-спектроскопии. В идеале можно создать такой прибор, который будет показывать состав биологических тканей. То есть, подставив его к руке, можно увидеть строение вашей кожи. Если его настроить на определённые клетки, например, раковые, он покажет, где они расположены.
Этим перспективным направлением в мире начали заниматься недавно, где-то с 2012 года. И сейчас приоритет находится у двух лабораторий США. В планах у Екатерины Злобиной создать нечто подобное в России: «Хотелось бы и в нашей стране получить результаты не хуже. Все предпосылки к этому есть», — поделилась она.
Но чтобы вплотную перейти к этой тематике, необходимо наладить сотрудничество с другими институтами. «Нужно найти людей, которым это тоже будет интересно, — рассказала Е. Злобина. — В первую очередь биологов, чтобы они смогли предоставить образцы тканей для экспериментов и объяснили бы полученные эффекты и результаты».
Лазеры эффективны и компактны
К идее оптической томографии учёный пришла, занимаясь исследованием нелинейных процессов в волоконных световодах и разработкой параметрических генераторов — приборов, позволяющих получать излучение в новых спектральных диапазонах за счет нелинейного взаимодействия света с веществом.
— Сейчас я могу конкурировать только с иностранными коллегами, потому что в России разработки таких генераторов больше не ведутся где-то с 2010 года (ученые, занимавшиеся подобными исследованиями, переориентировались, сосредоточились на других направлениях). Зато в мире эта тематика на хорошем счету. Поэтому сотрудников нашей лаборатории часто приглашают выступать на международных конференциях и предлагают печатать полученные результаты в ведущих изданиях, например, в OpticsExpress, OpticsLetters (журналы OSA — «Оптического сообщества Америки») и трудах SPIE.
Е. Злобина отметила: интерес учёных к волокну обусловлен тем, что сейчас многие стремятся получить на его основе небольшое и недорогое устройство. Поэтому отказываются от действенных, но зачастую громоздких установок. Оптоволоконные лазеры как раз эффективны, при этом компактны и довольно дёшевы в сравнении с другими конструкциями.
Марина Москаленко
Фото автора
