Создан первый поверхностный лазер на базе индиевых квантовых точек

МОСКВА, 6 июня. /ТАСС/. Японские физики разработали первый поверхностный лазер на базе индиевых квантовых точек, который пригоден для использования в системах оптической связи за счет того, что он способен излучать в дальней части инфракрасного диапазона, традиционно применяемой для передачи данных. Об этом сообщила пресс-служба Национального института информации и коммуникационных технологий (NICT).

"Вертикальные поверхностно-излучающие лазеры обладают очень интересными свойствами для их применения в системах связи, однако в прошлом их использованию мешало то, что данный тип лазеров работает в ближней части ИК-спектра, на длинах волн в 850-940 нм. Специалистам NICT впервые в мире удалось создать подобный лазер, работающий на стандартной в системах связи длине волны в 1550 нм", - говорится в сообщении.

Эта технология была разработана группой японских физиков под руководством заведующего лабораторией технологий оптического доступа NICT Наокацу Ямамото при изучении свойств квантовых точек, состоящих из атомов индия и мышьяка. Они представляют собой наночастицы, чьи размеры, структура и форма подобраны таким образом, что они ведут себя как искусственный атом.

Благодаря этому квантовые точки способны взаимодействовать с волнами света, поглощать их и преобразовать в другие формы колебаний. В прошлом, физики уже создавали поверхностные лазеры на базе этих наноструктур, однако все подобные устройства работали на слишком коротких длинах волн для их практического использования. Ученые обнаружили, что этот параметр можно скорректировать, если расположить квантовые точки в несколько слоев на подложке из фосфида индия.

Подобный набор искусственных атомов, разделенных сверхтонкими прослойками из соединения индия, алюминия, галлия и мышьяка, вырабатывает импульсы инфракрасного излучения на длине волны в 1550 нм при подпитке квантовых точек при помощи электричества. Новый лазер обладает очень компактными размерами и при этом он вырабатывает мало тепла и способен излучать даже при очень низкой силе тока, пропускаемой через электроды.

Как надеются ученые, разработанная ими технология значительным образом удешевит производство излучателей для оптических систем связи, а также позволит сделать их более компактными и даст инженерам возможность встраивать подобные системы в интегральные схемы и прочие чипы, применяемые при производстве различной бытовой и промышленной электроники. Это откроет дорогу для создания нового поколения оптических систем связи, способных работать при высоких температурах окружающей среды на большой скорости, подытожили ученые.