Ученые из Беларуси и России разработали микролазеры

Исследователи из Санкт-Петербургского кампуса НИУ ВШЭ, при поддержке коллег из ведущих вузов России и Беларуси, разработали микролазеры диаметром 5–8 микрометров. Эти устройства функционируют при комнатной температуре без необходимости в дополнительном охлаждении и могут быть интегрированы в микросхемы, что открывает широкие перспективы для их применения в различных областях, включая фотонные чипы, высокочувствительные сенсоры и «лаборатории на чипе».

Ключевым элементом конструкции микролазеров стал эффект шепчущей галереи, известный в акустике: в некоторых архитектурных сооружениях шепот у одной стены может быть отчетливо слышен у противоположной. Аналогично, в микролазерах свет многократно отражается внутри дискового резонатора, что позволяет минимизировать потери энергии и обеспечить стабильную работу устройства.

Для предотвращения утечек излучения и компенсации механических напряжений между кремниевой подложкой и активными слоями из соединений индия, галлия, азота и алюминия, исследователи применили ступенчатый буферный слой. Это решение позволило обеспечить надежную работу микролазеров даже при их миниатюрных размерах.

Разработка таких компактных лазеров представляет собой значительный шаг в направлении миниатюризации оптоэлектронных устройств. В будущем они могут стать основой для создания более компактных и энергоэффективных приборов, используемых в различных сферах, от медицины до квантовых технологий.