Ученые создали микролазер размером с бактерию

Международная исследовательская группа с участием специалистов НИУ ВШЭ в Санкт-Петербурге разработала компактный микролазер, диаметр которого составляет около двух микрометров — это сопоставимо с размерами бактерии. Работа опубликована в журнале Optics & Laser Technology.

Лазер для глубокого ультрафиолета

Новое устройство излучает свет с длиной волны около 255 нанометров, относящейся к диапазону глубокого ультрафиолета. Такое излучение не воспринимается человеческим глазом, однако широко применяется в спектроскопии, биохимическом анализе, газовых сенсорах, обеззараживании и системах передачи данных на небольших расстояниях.

В отличие от традиционных ртутных ламп и газовых лазеров, новая разработка отличается миниатюрными размерами и не требует использования токсичных компонентов, что делает её перспективной для интеграции в компактную электронику.

Как устроен микролазер

Основой устройства стали полупроводниковые микродиски, выращенные на сапфировой подложке. Внутри них свет многократно отражается вдоль края резонатора благодаря эффекту «шепчущей галереи», усиливаясь в активной области с тремя квантовыми ямами. Такой принцип позволяет отказаться от сложной зеркальной системы.

Лазер стабильно функционирует при комнатной температуре. По оценке авторов, это одна из самых коротковолновых реализаций микродисковых лазеров подобного типа на сапфировой основе, а его характеристики соответствуют лучшим мировым результатам.

Перспективы технологии

Сейчас устройство работает с использованием внешней оптической накачки. Как отметил один из авторов исследования, старший научный сотрудник Международной лаборатории квантовой оптоэлектроники НИУ ВШЭ Эдуард Моисеев, следующим этапом станет переход к электрической накачке. Это позволит применять микролазеры в портативных приборах без внешних источников света.

В перспективе разработка может найти применение в фотонных чипах, системах спектроскопии, биохимических и газовых сенсорах, а также устройствах связи в диапазоне UV-C.

Больше новостей и эксклюзивных видео смотрите в канале Самара Онлайн 24 в MAX.