Лазерные технологии играют важную роль в развитии квантовых устройств, медицинских инструментов и оптических вычислительных приложений. Однако большинство современных лазеров излучают свет на фиксированных длинах волн. Это ограничение можно преодолеть с помощью квантовых точек, но они недолговечны. Авторы нового исследования обещают решить эту проблему при помощи жидкостного лазера с квантовыми точками, который излучает синий, красный и зеленый свет. Он достиг впечатляющей производительности в один миллион импульсов в секунду.
Авторы исследования, ученые из Чжэцзянского университета, разработали поверхностно-излучающий лазер с жидкостным вертикальным резонатором (ВИЛ). Вместо квантовых точек, жестко зафиксированных в пленках, ВИЛ содержит жидкий раствор с непрерывно текущими квантовыми точками. Поэтому, когда внутри лазера формируется свет, и возникающее тепло повреждает квантовые точки, их почти мгновенно заменяют новые. Как только эти точки подвергаются действию света из внешнего источника, они излучают лазерный пучок на определенных длинах волн, которые зависят от их размеров и состава. Этот свет отражается зеркалами в виде мощных, интенсивных лазерных импульсов.
Для оптимизации управления теплом в системе исследователи заменили обычные стеклянные зеркала на металлические. Это позволило им ограничить повышение температуры всего до 25 °C выше температуры окружающей среды, даже когда лазер работает на высокой мощности. Кроме того, авторы исследования могут корректировать характеристики лазера в режиме реального времени, меняя состав раствора квантовых точек. Таким образом, достигается гибкость, которой не хватает твердотельным лазерам, пишет IE.
В ходе испытаний лазерная система излучала импульсы со скоростью один миллион в секунду. Авторы разработки убеждены, что их исследование закладывает фундамент новой эры жидкостных лазеров на квантовых точках.
Лазер, который меняет цвет по запросу, не теряя стабильности, может привести к открытиям в вычислительных технологиях, медицине, зондировании и других областях. Новая конструкция ВИЛ позволяет использовать всю мощь квантовых точек, ограничивая одновременно негативное воздействие связанных с теплом проблем.
