Лазерный мир

Физики из России и Китая впервые напрямую сопоставили быстродействие микродисковых лазеров, работающих от оптической и электрической энергии, что помогло им раскрыть внутренние процессы в этих излучателях. Понимание этого ускорит внедрение данных источников света в фотонные ИИ-чипы, сообщила пресс-служба НИУ ВШЭ.

«Полученные данные ускорят разработку фотонных чипов нового поколения. В будущем с помощью таких лазеров можно сделать несколько вычислительных схем прямо на одном чипе, чтобы предельно быстро передавать сигнал между ними, или разработать сеть оптически связанных микролазеров, которая сможет работать по принципу нейросети или резервуара вычислений», — пояснил ведущий научный сотрудник НИУ ВШЭ (Санкт-Петербург) Алексей Надточий, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Надточий и ученые пришли к такому выводу при изучении возможностей практического применения так называемых микродисковых лазеров на базе арсенида галлия. Они представляют собой микроскопические кольца-резонаторы диаметром в несколько десятков микрометров, в работе которых используется эффект шепчущих галерей, секрет которых известен человечеству еще со времен Средневековья.

Несколько лет назад ученые разработали подход, который позволяет использовать этот эффект для создания миниатюрных генераторов лазерного излучения. Их использование на практике требует «подключить» подобный излучатель к волноводу, который позволяет контролируемым образом выводить частицы света из шепчущей галереи и направлять его в другие части фотонной интегральной схеме, используя электронную или оптическую накачку.

Для практического использования этих излучателей необходимо понимать, как именно и с какой скоростью формируются импульсы света при подаче энергии в излучатель. Для получения этих сведений российские и китайские физики разработали подход, который позволил им измерить интенсивность излучения от дискового микролазера и детализировать сверхбыстрые процессы внутри него с точностью до 0,2 пикосекунды, триллионных долей секунды.

Эти замеры раскрыли протекающие внутри лазера процессы и показали, что разницы в быстродействии между оптической и электрической накачкой практически нет: и в том, и другом случае лазер способен «переключаться» между разными интенсивностями излучения с частотой до 4,15 гигагерц. Как надеются исследователи, собранные ими данные ускорят разработку фотонных чипов нового поколения и будут особенно актуальны для систем ИИ и дата-центров, которым важна каждая доля секунды.

Источник: https://tass.ru/nauka/28165585