Специалисты Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) совместно с коллегами из России, США и Австралии разработали малозатратный и эффективный метод создания перовскитных микролазеров - источников интенсивного светового излучения для оптических микрочипов, которые будут применятся в новейших фотонных компьютерах. Об этом ТАСС сообщили в пресс-службе ДВФУ.
"Используя ультракороткие лазерные импульсы, ученые напечатали оптические микродисковые лазеры в тонких перовскитных плёнках на стеклянной подложке. Полученные перовскитные лазеры могут применяться в компьютерах будущего и шире - обеспечивать работу фотонных схем в устройствах сверхбыстрой обработки информации", - рассказали в университете.
Особенностью фотонных компьютеров является то, что они будут работать не на базе электроники, а на базе фотонов, что должно обеспечить значительно большее быстродействие по сравнению с обычными устройствами - примерно в 10 млн раз.
Перовскит - природный минерал, титанат кальция. Перовскитные микролазеры имеют высокий уровень производительности, работают при комнатной температуре и дешевы в производстве, однако до этого времени эффективных и доступных методов их производства не существовало. К примеру, химический синтез не давал гарантий получения структур одинакового размера с контролируемыми характеристиками. Новый подход снимает эти ограничения и может быть внедрен в производство в ближайшее время, пояснили ТАСС в пресс-службе ДВФУ.
"Разработанная нами оригинальная технология лазерной печати позволяет быстро, малозатратно и с высокой степенью контроля производить микродиски разных диаметров практически в конвейерном режиме. Важно что, оптимизация геометрии микродисков, изготовленных методом лазерной печати, позволила впервые получить перовскитный микролазер, стабильно работающий в одномодовом - на одной длине волны - режиме генерации. Это делает их перспективными для создания фотонных и оптоэлектронных наноприборов, микросенсоров", - цитирует пресс-служба научного сотрудника центра НТИ ДВФУ по виртуальной и дополненной реальности Алексея Жижченко.
Специалисты ДВФУ проводили исследования совместно с коллегами из Университета ИТМО (Санкт-Петербург, Россия), учеными Техасского университета Далласа (США) и Австралийского национального университета. Статья о научной работе опубликована в журнале ACS Nano.
На рис: Высокоскоростная лазерная печать дисковых микролазеров в пленке перовскита CH3NH3PbI3 с использованием структурированного кольцеобразного пучка: а – схематическое представление печати дискового микролазера за один лазерный импульс в форме кольца; б, в – увеличенное СЭМ изображение и фотография упорядоченного массива 1 × 1 см2 напечатанных микродисков; г – одномодовый спектр лазерной генерации единичного микродиска при оптической наносекундной накачке. На врезках представлено увеличенное СЭМ изображение дискового микролазера (снизу) и его фотолюминесцентное изображение, сделанное в процессе лазерной генерации (сверху) © А. Жижченко и коллектив авторов/Zhizhchenko A., Syubaev S., Berestennikov A., Yulin A., Porfirev A., Pushkarev A., Shishkin I, Golokhvast K., Bogdanov A., Zakhidov A., Kuchmizhak A., Kivshar Yu., Makarov S. Single-Mode Lasing from Imprinted Halide-Perovskite Microdisks // ACS Nano. 2019. V. 13. № 4. P. 4140–4147.
