Инфракрасный лазер, работающий на разных длинах волн, создали в России
Новосибирск. 26 января. ИНТЕРФАКС - Специалисты Института физики полупроводников им.А.В.Ржанова СО РАН (ИФП, Новосибирск) и Института физики микроструктур РАН (ИФМ, Нижний Новгород) создали микродисковый лазер с термоэлектрическим охлаждением для среднего инфракрасного диапазона на основе полупроводниковых наноструктур теллурида кадмия и ртути, говорится в сообщении ИФП.
"Новый ИК-лазер способен работать на разных длинах волн. Полупроводниковый материал для лазера выращен в ИФП СО РАН. Лазер был сделан в Институте физики микроструктур РАН", - говорится в сообщении.
Результаты работы опубликованы в высокорейтинговом научном журнале Applied Physics Letters.
Лазеры, излучающие в среднем инфракрасном диапазоне, в одном из окон прозрачности атмосферы 3-5 микрон, нужны для экологического мониторинга, медицинской диагностики и химического анализа.
"В частности, подобные устройства востребованы для поиска утечек метана в шахтах, на газопроводах", - отмечается в сообщении.
Ранее лазеры с активной средой на квантовых ямах теллурида кадмия и ртути требовали охлаждения не менее, чем до -120С.
Российским ученым удалось добиться повышения рабочей температуры до -43С, что позволяет использовать для охлаждения рабочей среды миниатюрный термоэлектрический преобразователь - элемент Пельтье, а не крупногабаритные установки, такие как криогенные панели.
Полупроводниковую структуру сложного состава, выращенную в ИФП, которая содержит несколько узких квантовых ям (слоев полупроводника, зажатых между барьерными слоями - полупроводниками другого состава) на основе теллурида ртути, поместили в микродисковую конструкцию лазерного резонатора, при этом удалось добиться нужных параметров, не ухудшив свойства исходного материала.
Лазер работает в импульсном режиме, накачка лазера проводилась оптическим параметрическим осциллятором с длиной волны два микрона.
"Важное преимущество созданного нами лазера: его конструкция позволяет, меняя температуру рабочей среды, настраивать длину волны излучения в широком диапазоне, что требуется для проведения химического анализа, диагностики и молекулярной спектроскопии. Квантово-каскадные и оптоволоконные лазеры такой возможности не дают", - отмечает заведующий лабораторией ИФМ, доктор физико-математических наук Сергей Морозов.
В дальнейшем ученые планируют сделать конструкцию миниатюрной, используя для накачки небольшие коммерческие полупроводниковые лазеры, доступные на рынке.