Российские физики приблизили фотонную революцию в электронике

Микролазеры, способные генерировать излучение на нескольких частотах при высокой температуре, представляют собой потенциальный прорыв в области фотоники и передачи информации.

Это важное открытие было сделано учеными Международной лаборатории квантовой оптоэлектроники НИУ ВШЭ в Санкт-Петербурге.

В исследовании ученые изучали влияние размера резонатора на критическую температуру микролазера. Они провели эксперименты, варьируя температуру в диапазоне от 20 °C до 110 °C, и обнаружили, что при повышении температуры меньше энергии требуется для генерации двух различимых излучений. Это означает, что микролазеры могут работать на более высоких температурах и при этом генерировать больше информации.

Кроме того, ученые обнаружили, что уменьшение диаметра микродиска также влияет на критическую температуру. При уменьшении диаметра с 28 до 20 мкм, критическая температура снизилась с 107 до 37 °C. Это позволяет более точно контролировать работу микролазера и его эффективность при различных условиях.

«В режиме двухуровневой генерации лазер может одновременно генерировать излучение на двух длинах волн (например, красного и оранжевого цвета). При этом мы можем управлять тем, каким именно цветом светит лазер: только красным, только оранжевым или обоими цветами одновременно. Это открывает большие возможности для кодирования передаваемой информации и, соответственно, повышения пропускной способности таких систем», — рассказал один из авторов статьи, научный сотрудник Международной лаборатории квантовой оптоэлектроники НИУ ВШЭ — Санкт-Петербург Иван Махов.

Применение микролазеров с двухуровневой генерацией может быть широким. Одним из возможных является использование их в фотонных интегральных схемах для передачи большего объема информации. Также ученые назвали еще одно важное применение - использование лазера с двухуровневой генерацией в нейроморфных нейронных сетях. Это открывает новые возможности для имитации поведения нейронов в мозге, — тогда одна из длин волн соответствует импульсу возбуждения, а другая — импульсу торможения.

По материалам Nanomaterials

0 комментариев