Производство современных полупроводниковых излучателей для телекоммуникаций и медицинской диагностики требует сложных, энергоемких и экологически грязных производственных циклов. Специалисты из Университета Турку совместно с коллегами из Университета Восточной Финляндии предложили альтернативный подход, заменив послойное напыление материалов в глубоком вакууме на последовательное нанесение жидких компонентов на вращающуюся подложку. С помощью обычного метода центрифугирования инженерам удалось сформировать как […]
Производство современных полупроводниковых излучателей для телекоммуникаций и медицинской диагностики требует сложных, энергоемких и экологически грязных производственных циклов. Специалисты из Университета Турку совместно с коллегами из Университета Восточной Финляндии предложили альтернативный подход, заменив послойное напыление материалов в глубоком вакууме на последовательное нанесение жидких компонентов на вращающуюся подложку. С помощью обычного метода центрифугирования инженерам удалось сформировать как удерживающие свет зеркала, так и активный органический светоизлучающий слой.
Высокое оптическое качество созданной микроструктуры позволило физикам достичь режима сильной связи между светом и веществом. В этих условиях фотоны смешиваются с молекулами органического красителя, порождая стабильные гибридные квазичастицы — поляритоны. За счет их коллективного поведения устройство начинает работать как поляритонный квантовый лазер, генерирующий когерентное излучение при существенно меньших затратах энергии.
В ходе испытаний экспериментальной установки ученые зафиксировали необычный нелинейный эффект при экстремальном повышении мощности накачки. Вместо ожидаемого усиления свечения в самом центре лазерного пятна световая энергия начала самопроизвольно перераспределяться наружу, образуя на выходе четкий макроскопический кольцеобразный рисунок. Авторы работы подчеркивают, что этот процесс полностью обратим, а формой и интенсивностью светового кольца можно управлять непосредственно на этапе проектирования геометрии резонатора.
Новая технологическая платформа значительно упростит проведение фундаментальных лабораторных исследований в области нелинейной оптики. В долгосрочной перспективе перенос производства лазерных чипов в жидкую фазу должен открыть путь к массовому созданию дешевых фотонных компонентов и гибких органических лазеров с прямым электрическим управлением.
Обложка: лазерная лаборатория, где проводилось исследование. Лазерный луч используется для накачки органических микрокрезей, полученных растворным методом, что приводит к поляритонной генерации и видимым эффектам сильного взаимодействия света с веществом. Источник: Mikael Nyberg
