Российские учёные создали «постоянный» лазер для создания электроники

Российские физики разработали уникальный квантово-каскадный лазер, способный стабильно генерировать терагерцовое излучение в диапазоне 3,1–3,9 ТГц. Этот прорыв в технологии открывает новые возможности для создания передовых систем связи, медицинских диагностических приборов и космических сенсоров. Исследователи МФТИ подчеркнули, что разработка таких лазеров — одна из самых сложных задач в квантовой электронике, которую сегодня могут решать лишь немногие страны.

Заведующий лабораторией квантово-каскадных лазеров Рустам Хабибуллин отметил, что большинство существующих лазеров сталкиваются с проблемой перегрева и способны работать только короткими импульсами. Российские учёные предложили новую конструкцию, снижающую плотность тока почти на порядок, что позволило решить проблему нагрева. Успех стал возможен благодаря идее академика Александра Прохорова, предложившего в 1965 году использовать двойные фотонные переходы для повышения эффективности лазеров.

Ключевым этапом стало выращивание сложной структуры из 160 усиливающих модулей, каждый из которых состоит из квантовых ям с толщиной слоёв всего 3–7 нанометров. Эта работа, проведённая коллегами из ФТИ имени Иоффе, потребовала высокой точности и длительного времени. Испытания показали, что созданные лазеры вырабатывают терагерцовые лучи стабильной мощности в широком температурном диапазоне, что открывает перспективы для внедрения в медицинскую диагностику, беспроводные коммуникации и исследовательскую аппаратуру для космоса.