Лазер на эффекте Бриллюэна

Лазер, использующий звуковые волны для усиления света, поможет решить проблему, связанную с преодолением непрямозонного перехода в кремнии. Концепт лазера, разработанный исследовательской группой в Йельском Университете, основан на волноводе в форме «велотрека», в котором возникающий нелинейный эффект бриллюэновского рассеяния является причиной лазерного излучения полупроводником. 

На рисунке изображена работа лазера на эффекте Бриллюэна. Лазер сформирован из наноразмерных кремниевых структур, которые проводят как световые, так и акустические волны
(предоставлено Йельским Университетом)

Для усиления света звуком, в лазере задействован специальный наноразмерный волновод, обеспечивающий максимальное взаимодействие световых и звуковых волн. Со слов исследователей, усиления невозможно было бы достичь без такого типа волноводной структуры. Стоит отметить, что главной трудностью было преодоление ослабления световых волн. В итоге было разработано и изготовлено устройство, в котором усиление света звуком преобладает над ослаблением.

"Несмотря на то, что эта система явно является лазером, она также генерирует когерентные гиперзвуковые волны", - сообщил исследователь Нильс Оттерстром.

Результатом проведенных работ может стать создание новых оптоэлектронных устройств на основе кремния с широким спектром применения — от интегрированных осцилляторов до устройств кодирования/декодирования информации.