Лазерный мир

Когда в 1980-х годах появились первые титан-сапфировые лазеры, это произвело буквально революцию в науке. Сапфир с примесью ионов титана имеет достаточно высокий коэффициент усиления света, что обеспечило новым на тот момент лазерам большую мощность и широкую полосу генерируемого излучения. Позже, благодаря появлению титан-сапфировых лазеров была сделана масса фундаментальных открытий и для них нашлось множество областей практического применения в физике, биологии, химии и т.п.

Настольные варианты титан-сапфировых лазеров и по сей день являются необходимым атрибутом множества научных и промышленных лабораторий. Однако, это достаточно сложные и громоздкие устройства, потребляющие значительное количество энергии. Но если бы имелась возможность создания такого лазера масштаба кристалла чипа, то выгоду из этого могли бы поиметь разработчики атомных часов, портативных датчиков, и даже квантовых вычислительных и коммуникационных систем.

И вот недавно группе ученых из Йельского университета удалось создать и продемонстрировать первый в мире титан-сапфировый лазер, объединенный с оптической схемой на кристалле фотонного чипа. И этот крошечный лазер имеет все те же самые положительные черты и характеристики, что и его большие собратья, за исключением, конечно, мощности выходящего луча света.

Ключевым моментом в данном достижении является снижение порога минимальной мощности. В то время, как у обычных титан-сапфировых лазеров этот порог мощности составляет минимум 100 милливатт, то ученым из Йеля удалось добиться значения этого порога в 6.5 милливатт. А дальнейшие усовершенствования данной технологии позволят понизить этот порог еще больше, до значения в 1 милливатт.

Отметим, что созданная учеными лазерная система полностью совместима с семейством оптоэлектроники на основе нитрида галлия, которая используется в современных светодиодах и полупроводниковых лазерах. И это позволит использовать новый лазер на практике уже в самом ближайшем будущем в составе новых типов спектроскопических датчиков и, как уже упоминалось выше, в атомных часах, квантовых технологиях и т.п.

Первоисточник: https://phys.org/news/2023-01-chip-sized-titanium-doped-sapphire-laser.html

Источник: https://dailytechinfo.org/news/11866-sozdan-pervyj-titan-sapfirovyj-lazer-kotoryj-mozhno-pomestit-na-kristall-chipa.html