Устройство в 10 000 раз меньше и в 1000 раз дешевле существующих лазеров. Исследование опубликовано в журнале Nature.
Исследователи из Стэндфордского университета разработали титан-сапфировый (Ti:sapphire) лазер, который помещается на чипе. Прототип значительно меньше, эффективнее и дешевле своих предшественников. По заявлениям разработчиков, это поможет расширить сферы применения лазерных технологий в промышленности, медицине и не только.
Ti:сапфировые лазеры отличаются широкой полосе пропускания и сверхбыстрым световым импульсам, которые повышают производительность прикладных устройств. Однако их громоздкий размер и высокая стоимость ограничивает их широкое распространение. Традиционные устройства занимают целый стол и могут стоить сотни тысяч долларов.
Группа инженеров под руководством Елены Вучкович, профессора электротехники в Стэнфордском университете, представила миниатюрную модель. Они начали с создания объемного слоя титана-сапфира на платформе из диоксида кремния поверх сапфирового кристалла. В результате обработки толщину слоя уменьшили до нескольких сотен нанометров и снабдили его крошечными выступами, действующими как волноводы для усиления света.
Добавление микромасштабного нагревателя к этому чипу позволяет настраивать длину волны излучаемого света в диапазоне от 700 до 1000 нм. Ученые сосредоточена на совершенствовании лазера и переходу к массовому производству. Если разместить тысячи лазеров на одной 4-дюймовой пластине, стоимость одного лазера начнет приближаться к нулю, добавляют они.
Разработчики отмечают, что крошечное устройство может произвести революцию во многих областях. В квантовой физике он может уменьшить масштаб квантовых компьютеров. Кроме того, устройство можно использовать для создания миниатюрных зондов для исследования мозга и для проведения офтальмологических операций.
Читать далее:
«Мост, по которому Адам уходил из рая», показали из космоса
«Отвисли челюсти»: «Уэбб» разглядел то, что ученым не удавалось 50 лет
Мужчины живут меньше женщин из-за сперматозоидов, предполагают ученые
На обложке: крошечный лазер опирается на блок титана-сапфира. Изображение: Yang et al., Nature