Вчені з Рурського університету в Бохумі (Німеччина) і Університету Стратклайда (Великобританія) випробували лазер, ступінь поляризації якого осциллирует з надзвичайно високою частотою

Пристрій такого типу можна буде використовувати для кодування і передачі даних. У вирішують цю задачу «звичайних» напівпровідникових лазерів інтенсивність модулюється з частотою близько 40 ГГц, а випробуваного авторами варіанту доступні — поки, щоправда, тільки в теорії — частоти понад 100 ГГц. У нових експериментах був задіяний лазер з вертикальним резонатором і поверхневим випромінюванням (vertical-cavity surface-emitting laser, VCSEL), дзеркала резонатора якого, виконані у вигляді одновимірного фотонного кристала, розташовані над і під активною областю з квантоворозмірних гетероструктур. VCSEL різко відрізняється від традиційних напівпровідникових лазерів в геометричному сенсі: вісь його резонатора перпендикулярна площині гетероструктури, а довжина активної області, рівна товщині гетероструктури, дуже мала.

В останні роки фізики активно досліджують «спінові» VCSEL, в які вводяться поляризовані за спину носії заряду. Лазери цього типу відрізняються зниженим порогом генерації, а також, що важливіше, дають можливість контролювати і модулювати поляризацію випромінювання. Продемонстровані раніше «спінові» VCSEL мали електричну накачування і працювали тільки при кріогенних температурах.

«Спиновый» VCSEL (ілюстрація Ruhr-Universitat Bochum).

Намагаючись зробити свій лазер більш практичним, вчені використовували комбіновану методику накачування: реалізована при кімнатній температурі стандартна електрична інжекція неполяризованих за спину носіїв заряду поєднувалася з оптичною накачкою короткими, тривалістю всього в 3 пс, імпульсами випромінювання із циркулярної (кругової) поляризацією. Імпульси з такими характеристиками видавав цілком стандартний титан-сапфіровий лазер.

Вимірювання показали, що гібридна накачування дійсно дозволяє вводити додаткові, поляризовані за спину носії заряду і отримувати випромінювання VCSEL з ненульовою ступенем кругової поляризації. Крім того, ступінь поляризації осциллировала з частотою в 11,6 ГГц. Ця величина, звичайно, поступається згаданого вище теоретичного значення у 100 ГГц, але рано чи пізно і вона буде досягнута.

Звіт про експерименти з новим «спіновою» лазером опублікований в журналі Applied Physics Letters; текст статті можна завантажити звідси.

Підготовлено за матеріалами Physicsworld.Com.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *