Американские исследователи создали мощный одномодовый полупроводниковый лазер, который может быть масштабирован. Изобретение, получившее название Berkeley Surface Emitting Lasers (BerkSELs), позволит значительно повысить эффективность лазеров, использующихся в системах связи и визуализации. Статья опубликована в журнале Nature.
Лазер представляет собой когерентный, монохроматический, поляризованный и узконаправленный поток излучения. Однако эти свойства нарушаются при увеличении размера резонатора лазера. Ученые из Калифорнийского университета в Беркли создали новый тип полупроводникового лазера, который позволяет поддерживать одну моду (стабильное состояние электромагнитного поля) излучаемого света, сохраняя при этом возможность масштабирования по размеру и мощности.
«Увеличение размера и мощности одномодового лазера было проблемой в оптике с тех пор, как в 1960 году был создан лазер, — говорит руководитель исследования Бубакар Канте. — Шесть десятилетий спустя мы показываем, что можем достичь обоих этих качеств».
Конструкция нового лазера, получившего название BerkSEL (dubbed Berkeley Surface Emitting Lasers), имеет полупроводниковую перфорированную мембрану толщиной 200 нанометров. Отверстия, выгравированные с помощью литографии, имеют фиксированный размер, форму и расстояние друг от друга.
Они служат так называемыми точками Дирака, топологическими особенностями поверхности, в которых показатель преломления равен нулю. Фаза света, распространяющегося из одной точки в другую, равна показателю преломления, умноженному на пройденное расстояние. Так как в точке Дирака показатель преломления равен нулю, свет, излучаемый из разных частей полупроводника, находится в одной и той же фазе.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
