Исследователи из Центра «Нано-Фотон» НИЯУ МИФИ сделали значительный шаг в области оптических микрорезонаторов из пористого кремния. Эти структуры привлекают внимание возможности создания уникальных источников света и биосенсоров, а также отличаются низкой стоимостью производства. Несмотря на это, их изготовление остаётся технически сложной задачей из-за множества переменных.
Научная команда под руководством профессора Николая Каргина предложила методику контролируемого создания этих микрорезонаторов, в которую входит как теоретическое моделирование, так и экспериментальная проверка параметров. Применение данной технологии позволило удвоить так называемую добротность резонаторов — показатель, характеризующий их способность удерживать свет. Это достигнуто благодаря усовершенствованию взаимодействия света с веществом.
Помимо этого, учёные оптимизировали микрорезонаторы, внедрив в них флуорофоры. Это позволило почти в шесть раз сузить спектр флуоресценции и значительно усилить флуресцентный сигнал. Такое улучшение открывает перспективы создания высокоэффективных источников единичных фотонов и других сенсорных устройств с повышенным спектральным разрешением.
Результаты исследования опубликованы в престижном журнале Nanomaterials и выполнены при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ.
Данная работа демонстрирует значительные достижения в области оптоэлектроники и сенсорики, раскрывая новые возможности для разработки инновационных устройств. И хотя текущие успехи впечатляют, моделирование показывает потенциал для дальнейшего увеличения добротности, что, безусловно, станет новым этапом в развитии этой технологии.