Wetenschappers van de Far Eastern Federal University (FEFU) samen met Russische collega's van de ITMO University, onderzoekers van de Universiteit van Texas in Dallas, en de Australian National University hebben een efficiënte, snelle en goedkope manier om perovskiet-microschijflasers te produceren - bronnen van intense coherente straling voor optische microchips voor gebruik in optische computers van de nieuwe generatie. Het gerelateerde artikel is gepubliceerd in ACS Nano .

Met behulp van ultrakorte laserpulsen, wetenschappers printten optische microschijflasers in dunne perovskietfilms die boven een glassubstraat waren gecoat. De geproduceerde perovskietlasers kunnen worden gebruikt in fotonische computers van de toekomst en op grotere schaal - om de werking van fotonische circuits in ultrasnelle gegevensverwerkingssystemen te bieden.

"We gebruikten femtoseconde laserpulsen met een speciaal ontworpen donutvormig intensiteitsprofiel. De directe impact van een laag-intensieve pulstrein op een dunne halide perovskietfilm maakt het mogelijk om de schijven met een diameter tot 2 micron te bedrukken. De bedrukte schijven hebben gladde facetten terwijl de femtoseconde pulsverwerking zorgt voor een minimale thermische impact van het perovskietmateriaal in de schijven, wat uiterst belangrijk is voor de daaropvolgende stabiele werking van de geproduceerde laser. Onze originele laserprinttechnologie biedt een eenvoudige, kosteneffectieve en zeer controleerbare manier voor massaproductie van verschillende perovskiet-microschijflasers. belangrijk, de optimalisatie van de microschijfgeometrie in het proces van laserprinten maakt het voor het eerst mogelijk om stabiele single-mode lasering te bereiken met perovskiet-microlaser. Dergelijke lasers zijn veelbelovend voor het maken van verschillende opto-elektronische en nanofotonische apparaten, sensoren, enz.", verklaarde Alexey Zhizhchenko, de onderzoeksmedewerker van het FEFU-centrum voor virtuele en augmented reality.

Perovskiet-microlasers worden gekenmerkt door indrukwekkende prestaties, gebruiksgemak, en werking op kamertemperatuur. Echter, tot vandaag, hun wijdverbreide implementatie was een beetje uitdagend. Het probleem was het gebrek aan efficiënte en goedkope fabricagemethoden. Bijvoorbeeld, chemische synthese garandeert niet de gelijke grootte en outputkenmerken van de geproduceerde perovskietstructuren waarvoor dure, door lithografie vervaardigde sjablonen moeten worden gebruikt. Bovendien, de kenmerken van de eerder ontworpen perovskiet-microlasers verboden hun werking in één modus. De nieuwe methode voor het laserprinten van perovskiet-microdiscs, ontwikkeld door wetenschappers van FEFU en ITMO University in nauwe samenwerking met buitenlandse collega's, heft deze beperking op. Hiermee kan men gemakkelijk stabiele laserlichtbronnen produceren met vooraf bepaalde, gecontroleerde parameters. De techniek kan in de nabije toekomst in de industrie worden geïmplementeerd.

"Realisaties van de onderzoekers van het FEFU Center for Virtual and Augmented reality worden mogelijk door de realisatie van het prioriteitsproject 'Materialen'. We zijn erin geslaagd een actief internationaal team van specialisten van wereldklasse samen te stellen, waarvan een groot deel jonge wetenschappers onder de 30 jaar oud zijn." merkt Kirill Golokhvast op, FEFU Vice-Rector Onderzoek.

"Het uitvoeren van laserstudies van zo'n hoog niveau is mogelijk geworden dankzij de nieuwe femtoseconde laserlithografieopstelling die bij FEFU is geïnstalleerd, evenals de nauwe samenwerking van de FEFU- en ITMO University-teams, ’ ging Golokhvast verder.