В ДВФУ предложили микролазер для фотонных компьютеров

Ученые Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) совместно с российскими коллегами из ИТМО, учеными Техасского университета Далласа и Австралийского национального университета предложили эффективный, быстрый и дешёвый способ создавать перовскитные микролазеры — источники интенсивного светового излучения для оптических микрочипов, которые будут применяться в компьютерах нового поколения.

Используя ультракороткие лазерные импульсы, ученые напечатали оптические микродисковые лазеры в тонких перовскитных пленках на стеклянной подложке. Полученные перовскитные лазеры могут применяться в компьютерах будущего и шире — обеспечивать работу фотонных схем в устройствах сверхбыстрой обработки информации. «Мы использовали фемтосекундные лазерные импульсы со специальным профилем интенсивности в форме бублика. Прямое воздействие серии таких малоэнергетических импульсов на тонкую пленку галоидного перовскита позволяет сформировать диски диаметром до 2 микрон с аккуратными краями и минимальным термическим воздействием на перовскитный материал, что важно для последующей стабильной работы полученного лазера. Разработанная нами оригинальная технология лазерной печати позволяет быстро, малозатратно и с высокой степенью контроля производить микродиски разных диаметров практически в конвейерном режиме. Важно что, оптимизация геометрии микродисков, изготовленных методом лазерной печати, позволила впервые получить перовскитный микролазер, стабильно работающий в одномодовом режиме генерации, то есть на одной длине волны. Это делает их перспективными для создания фотонных и оптоэлектронных наноприборов, микросенсоров и т.д.», – цитирует ComNews научного сотрудника центра НТИ ДВФУ по виртуальной и дополненной реальности Алексея  Жижченко.

Перовскитные микролазеры демонстрируют очень высокую производительность, работают при комнатной температуре и дешевы в производстве. Однако до сегодняшнего дня их изготовление было определенным вызовом для ученых. Проблема заключалась в отсутствии эффективных и малозатратных методов производства. Например, химический синтез не гарантирует получение структур одинакового размера с контролируемыми характеристиками. Контроль достигается с использованием шаблонов, производимых дорогостоящими методами нанолитографии. Кроме того, параметры перовскитных микролазеров, продемонстрированных ранее, не позволяли добиться их одномодового режима работы. Оригинальный метод лазерной печати перовскитных дисков, разработанный учеными ДВФУ и ИТМО в партнерстве с зарубежными коллегами, снимает это ограничение. Он позволяет легко создавать стабильные лазерные источники света с заданными, контролируемыми параметрами. Методика может быть внедрена в производство уже в ближайшем будущем.

«Достижения сотрудников центра НТИ ДВФУ по виртуальной и дополненной реальности стали следствием реализации приоритетного проекта «Материалы». Нам удалось собрать активную международную команду специалистов мирового уровня, значительная часть которой – молодые ученые до 30 лет.». Проведение лазерных исследований такого уровня стало возможно благодаря установленному новому фемтосекундному лазерному литографу, а также тесному сотрудничеству коллективов физиков ДВФУ и ИТМО», — отмечает проректор ДВФУ по научной работе Кирилл Голохваст.

 

Рубрики и ключевые слова