Группа ученых из Университета ИТМО, Дальневосточного федерального университета, Института систем обработки изображений РАН и японского Университета Токай нашла способ придавать микрокристаллам перовскита нужную форму для создания линз и других элементов оптоэлектроники без потери качества. Это открывает новые возможности для создания элементов микрооптики, которые можно использовать в микрочипах и других оптоэлектронных устройствах. Работа исследователей опубликована в Laser & Photonics Reviews.
Сергей Макаров
Перовскит — это материал, который активно используют в оптических системах, например, для создания лазеров или в солнечной энергетике. Сейчас он не подходит для коммерческого производства, так как существующие методики обработки перовскита сильно снижают оптические свойства материала.
«Можно провести аналогию с ювелирным делом, в котором важно не только качество алмаза, но и его огранка, — рассказал декан факультета фотоники Университета ИТМО Сергей Макаров. — Нужно обработать камень так, чтобы придать ему форму, сохранив его свойства. Так и здесь, необходимо обработать перовскит, чтобы получить из него, например, микролинзу или другой оптический элемент. При этом мы не должны повредить его функциональные свойства, прежде всего оптическую прозрачность и эффективность люминесценции».
Ученые предложили использовать ультракороткие (фемтосекундные) лазерные импульсы — за счет того что перовскит имеет сравнительно плохую теплопроводность, удалось выжечь нужные части кристалла, не повредив его структуру на соседних участках. Таким образом, ученые смогли «вырезать» из монокристаллов линзы и другие элементы, которые можно использовать в оптических системах, без ухудшения оптических и светоизлучающих свойств.
«С использованием разработанного лазерного метода записи нам удалось сформировать из перовскитных микрокристаллов разнообразные функциональные оптические микроструктуры — различные микролинзы, «субволновые» дифракционные решетки с периодом существенно меньше длины волны оптического излучения. Однако перовскитные оптические элементы можно использовать не только как пассивные устройства. Для отклонения пучка или его фокусировки в дифракционный предел они также могут выступить в качестве функциональных элементов более сложных активных оптических устройств — микролазеров, сверхбыстрых модуляторов и других элементов оптических чипов нового поколения», — отметил Алексей Жижченко, старший научный сотрудник ИАПУ ДВО РАН и ДВФУ.
Информация предоставлена пресс-службой Университета ИТМО
Источник фото: https://news.itmo.ru/ru/education/trend/news/10254/
