Создан управляемый светом лазер

Прибор изготовлен на основе поверхностно излучающего лазера с вертикальным резонатором (VCSEL), которые широко используются в оптических телекоммуникациях. VCSEL состоит из оптического «резонатора», изготовленного из полупроводникового материала, такого как арсенид индия-галлия (InGaAs), который помещается между двумя специальными «зеркалами», изготовленными из другого полупроводника.

Группа ученых под руководством Торстена Акеманна (Thorsten Ackemann) из университета Стратклайда прикладывала к прибору небольшой ток таким образом, чтобы он не мог излучать свет в обычном режиме. Прибор соединялся с внешним оптическим резонатором, содержащим дифракционную решетку, которая определяла его резонансную частоту. Эта частота слегка отличалась, от частоты излучения лазера.

Облучая резонатор VCSEL импульсом внешнего лазера, диаметр сфокусированного пятна которого составлял примерно 12 мкм, исследователи изменяли коэффициент преломления и резонансную частоту в этой области, которая становилась равной резонансной частоте внешнего резонатора.

Ученые обнаружили, что в результате внутри VCSEL образуется яркое световое пятно, которое назвали солитоном, поскольку оно ограничено облучаемой областью и не распространяется за ее пределы. Интенсивность света быстро нарастает, образуя в этой области «микролазер», который можно отключить, разрушив солитон с помощью второго лазерного импульса. Эту процедуру можно многократно повторять в различных участках VCSEL, получая в результате группу «микролазеров».

Прибор, разработанный д-ром Акеманном и его коллегами, генерирует излучение в ближней инфракрасной части спектра с длиной волны 960 нм. В будущем ученые планируют изготовить солитонные лазеры, которые будут испускать более длинноволновое излучение, а в настоящее время они работают над уменьшением размеров своего прибора. Как утверждают разработчики, размеры нового лазера могут без особых трудностей быть уменьшены до нескольких сантиметров. В будущем, возможно, удастся собрать весь лазер на одном чипе, сообщает PhysicWorld.