Гость
Анонимный пользователь
Статьи
Русский …
Я и общество / Социальная жизнь

Русский полупроводниковый микродисковый лазер для среднего ик-диапазона

Его создали русские мужчины. Есть фамилии с русскими окончаниями. Русская наука развивается.

25.01.2024 Полупроводниковая гетероструктура, с квантовыми ямами, выращенная на основе твердого раствора Cd-Hg-Te. Фото Виктора Яковлева

Специалисты Института физики микроструктур РАН (ИФМ РАН), Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН (ИФП СО РАН) создали микродисковый лазер с термоэлектрическим охлаждением для среднего инфракрасного (ИК) диапазона на основе полупроводниковых наноструктур теллурида кадмия и ртути. Новый ИК-лазер способен работать на разных длинах волн. Полупроводниковый материал для лазера выращен в ИФП СО РАН: сегодня это единственный в мире научный центр, обладающий технологией синтеза требуемых волноводных структур — множественных квантовых ям на основе теллурида кадмия и ртути.

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.

Ранее лазеры с активной средой на квантовых ямах теллурида кадмия и ртути требовали охлаждения не менее чем до минус 120 градусов Цельсия. Сейчас ученым удалось добиться повышения рабочей температуры до минус 43 градусов, что позволяет использовать для охлаждения рабочей среды миниатюрный термоэлектрический преобразователь – элемент Пельтье, а не крупногабаритные установки, такие как криогенные панели. Лазер был сделан в Институте физики микроструктур РАН.

«Рабочая (активная) среда лазера — полупроводниковая структура сложного состава, выращенная в ИФП СО РАН, содержит несколько узких квантовых ям (толщинами 3-4 нанометра) на основе теллурида ртути.

Викинг
[468146750]

Мудрость форума: Социальная жизнь

13 ответов
Последний — Перейти
Викинг
[161323767]
#1

Именно в узких квантовых ямах возможна генерация излучения в диапазоне 3,8—4,7 микрон. Однако, чтобы сделать лазер, излучение нужно поместить в резонатор, для чего мы рассчитали и изготовили микродисковую конструкцию лазерного резонатора на модах шепчущей галереи. Таким образом, излучение усиливается путем многократного отражения от стенок диска. Микродиск был изготовлен с помощью ионного травления и безмасочной литографии, при этом нам удалось добиться нужных параметров, не ухудшив при этом свойства исходного материала», — говорит заведующий лабораторией ИФМ РАН доктор физико-математических наук Сергей Вячеславович Морозов.

Хорошо известен эффект мод шепчущей галереи для акустических волн: в соборе Святого Павла в Лондоне можно услышать шепот собеседника, находясь от него даже на противоположном краю округлого сооружения, на расстоянии более 33 метров. Своим появлением эффект обязан возникновению стоячей звуковой волны в результате отражения звука от стенок собора.

Микродисковый резонатор лазера функционирует похожим образом, но не для звуковых волн, а для инфракрасного излучения в диапазоне 3-5 микрон.

Выращивание полупроводникового материала (многослойных структур с квантовыми ямами) высокотехнологичным методом молекулярно-лучевой эпитаксии проводили специалисты ИФП СО РАН. Требуемые физические характеристики материала играют ключевую роль для работы лазера. Квантовая яма — это тонкий слой полупроводника (толщиной примерно в несколько десятков атомов), ограниченный с двух сторон барьерными слоями — полупроводниками другого состава. Чтобы вырастить такую структуру, нужно тщательно контролировать состав и толщину — в буквальном смысле на атомарном уровне.

Форум: Социальная жизнь
Всего:
Новые темы за сутки:
Популярные темы за сутки:

Выбор редакции

Следующая тема
Предыдущая тема
Гость
Анонимный пользователь
Популярные рубрики
Все рубрики
Правила форума Помощь Для связи: admin@woman.ru
Включите уведомления, чтобы следить за темами на форуме!