Заработал первый нанолазер

Над созданием лазера работала исследовательская группа, в состав которой входили сотрудники Калифорнийского университета в Беркли и национальной лаборатории Лоуренс-Беркли.

"Данное исследование является развитием нашей работы над лазерами на основе микроволокон ZnO, - заявил Пейдон Ян (Peidong Yang). - Устройства на базе GaN имеют характерное сечение, составляющее 100 нм. Ранее они представляли собой двумерные структуры, но теперь удалось создать одномерные лазеры на основе нановолокон".

GaN представляет собой полупроводник с широкой запрещенной зоной, служащий основой для всех светодиодов и лазерных диодов, излучающих в ультрафиолетовом диапазоне. Структуры из нановолокон излучают весьма слабо, однако теперь, с использованием современных технологий нанопроизводства, удалось зарегистрировать излучение как от нановолокон GaN, так и от пленок из этого материала.

Для индуцирования лазерного излучения нановолокнам из GaN необходима оптическая накачка четвертой гармоникой импульсного оптического параметрического усилителя (290-400 нм). Под его действием в нановолокне формируется "плазма" из дырок и электронов, при рекомбинации которой в запрещенной зоне индуцируется ультрафиолетовое излучение с длинами волн 360- 400 нм. При этом нановолокно является и полостью Фабри-Перо, и средой, в которой происходит усиление излучения. Концы волокна служат зеркалами, необходимыми для генерации вынужденного излучения.

Для исследования характеристик новых лазеров использовался микроскоп. Повышенная яркость участков вблизи концов волокна, по Янгу, свидетельствует о том, что нановолокно обладает хорошими волноводными свойствами. По мере роста энергии возбуждения наблюдается смещение длины волны излучаемого света в красную область.

Источник: по материалам Optics.