В Японии создали первый поверхностный лазер на базе индиевых квантовых точек

Фото из открытых источников

Японскими физиками разработан первый поверхностный лазер на основе индиевых квантовых точек. Его можно будет применять в системах оптической связи, поскольку он способен излучать в дальней части инфракрасного диапазона, которую обычно применяют для передачи данных. О новом достижении сообщила пресс-служба Национального института информации и коммуникационных технологий (NICT).

В сообщении говорится об уникальных свойствах вертикальных поверхностно-излучающих лазеров, которые дают широкий простор для их использования в системах связи. Ранее этому мешало то, что такой тип лазеров функционирует в ближней части ИК-спектра, на длинах волн в 850-940 нм. Именно эксперты NICT впервые в мире смогли разработать лазер, действующий на длине волны в 1550 нм, традиционной в системах связи.

Технологию разработала группа японских физиков под кураторством зав лабораторией технологий оптического доступа NICT Наокацу Ямамото в процессе изучения свойств квантовых точек, сформированных из атомов индия и мышьяка. Это наночастицы, размеры, структура и форма которых подобраны так, что они обретают способность вести себя как искусственный атом.

Эта особенность позволяет квантовым точкам взаимодействовать с волнами света, поглощая их и преобразуя в другие формы колебаний. Ранее физикам уже удавалось создавать поверхностные лазеры на базе таких наноструктур, но все они функционировали на слишком коротких длинах волн, что затрудняло их практическое использование. Эксперты пришли к выводу, что этот параметр можно скорректировать, расположив квантовые точки в несколько слоев на подложке из фосфида индия.

Получается особый набор искусственных атомов, которые разделены сверхтонкими прослойками из соединения индия, алюминия, галлия и мышьяка. Данный комплекс способен вырабатывать импульсы инфракрасного излучения при длине волны в 1550 нм в условиях подпитки квантовых точек при помощи электричества. Новый лазер компактный, выделяет мало тепла и может излучать даже при очень низкой силе тока.

Авторы проекта надеются, что их технология заметно удешевит производство излучателей для оптических систем связи и сделает их более компактными. Что позволит встраивать такие системы в интегральные схемы и иные чипы, что применяются при производстве разной бытовой и промышленной электроники.