В РФ создали самый маленький в мире лазер синего излучения
Ученые из университета ИТМО при поддержке специалистов Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ создали самый миниатюрный лазер в мире с синим излучением. Это достижение открывает путь к разработке сверхчетких дисплеев с разрешением, ранее считавшимся теоретически недостижимым. Нанолазер может найти применение в устройствах дополненной реальности, квантовых процессорах и компактных сенсорах.
«Объем созданного нанолазера составлял всего 0,005 мкм³, что приблизительно в 13 раз меньше куба длины волны его излучения. Это является рекордом для синего диапазона (400–500 нм). Активный элемент лазера представляет собой микроскопический кубик из перовскита, полученный методом химического синтеза в растворе. Его размеры составляют около 195 × 190 × 145 нм. Частица располагается на серебряной подложке, которая служит зеркалом, удерживающим и усиливающим свет внутри наночастицы», — комментирует ведущий научный сотрудник и заведующий лабораторией Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ Денис Баранов.
Ученым удалось преодолеть дифракционный предел — основной принцип, согласно которому создание светового элемента меньшего размера, чем длина волны излучаемого света, невозможно. Новый лазер использует уникальный механизм, основанный на поляритонах — гибридах света и материи. В отличие от традиционных лазеров, ему не требуется преодолевать высокий «пороговый» барьер для начала генерации.
«Механизм работы устройства основан на передовой концепции поляритонных лазеров. В нем происходит сильная связь между экситонами и светом, локализованным внутри наночастицы. Это позволяет достигать генерации без порога инверсии населения, что снижает энергопотребление и упрощает конструкцию. Сочетание мощного экситонного отклика перовскита, его высокого кристаллического качества и оптимизированных резонансных свойств делает нашу конструкцию нанолазера лидером среди существующих в синем спектре», — отметил ученый.
Сегодня лазер уже показал свою эффективность при низких температурах (около 80 К или -193°C). Следующим шагом для исследователей станет достижение генерации при комнатной температуре, что необходимо для коммерциализации технологии.
Подробнее читайте в эксклюзивном материале «Известий»:
Размер имеет свечение: мельчайший лазер позволит создать сверхчеткий дисплей
