Специалисты из Института физики полупроводников (ИФП) им. А. В. Ржанова и Института физики микроструктур (ИФМ) Российской академии наук (РАН) в Нижнем Новгороде разработали инновационный микродисковый лазер для среднего инфракрасного диапазона. Этот лазер, способный работать на различных длинах волн, может стать полезным инструментом для экологического мониторинга, медицинской диагностики и химического анализа.

Одной из ключевых особенностей нового лазера является его уникальная конструкция, которая позволяет менять длину волны излучения в широком диапазоне путем регулировки температуры рабочей среды. Это особенно важно для проведения химического анализа, диагностики и молекулярной спектроскопии. По словам Сергея Морозова, заведующего лабораторией ИФМ РАН, такую возможность не предоставляют квантово-каскадные и оптоволоконные лазеры.

Микродисковый лазер с термоэлектрическим охлаждением создан на базе полупроводниковых наноструктур теллурида кадмия и ртути. Ученые смогли повысить рабочую температуру до минус 43 градусов Цельсия, что обеспечивает возможность использования миниатюрного термоэлектрического преобразователя вместо крупных систем охлаждения.

Полупроводниковая структура, в основе которой лежат технологии ИФП СО РАН, включает несколько узких квантовых ям на основе теллурида ртути. Эта структура была интегрирована в микродисковую конструкцию лазерного резонатора, усиливающего излучение за счет многократного отражения от стенок диска.

Будущие планы ученых включают миниатюризацию лазера, используя для накачки небольшие коммерческие полупроводниковые лазеры. Это позволит сделать новый лазер более доступным и удобным для практического использования.