Scienziati dell'Università Federale dell'Estremo Oriente (FEFU) insieme a colleghi russi dell'Università ITMO, ricercatori dell'Università del Texas a Dallas, e la Australian National University hanno sviluppato un efficiente, modo rapido ed economico per produrre laser a microdischi a perovskite, sorgenti di intensa radiazione coerente per microchip ottici da utilizzare nei computer ottici di nuova generazione. L'articolo correlato è stato pubblicato su ACS Nano .

Utilizzando impulsi laser ultracorti, gli scienziati hanno stampato laser a microdischi ottici in sottili film di perovskite rivestiti sopra un substrato di vetro. I laser a perovskite prodotti possono essere utilizzati nei computer fotonici del futuro e più ampiamente, per fornire il funzionamento di circuiti fotonici in sistemi di elaborazione dati ultraveloci.

"Abbiamo utilizzato impulsi laser a femtosecondi con un profilo di intensità a forma di ciambella appositamente progettato. L'impatto diretto di un treno di impulsi a bassa intensità su un sottile film di perovskite ad alogenuri consente di imprimere i dischi con un diametro fino a 2 micron. I dischi stampati hanno una superficie liscia sfaccettature mentre l'elaborazione degli impulsi a femtosecondi garantisce un impatto termico ridotto al minimo del materiale di perovskite all'interno dei dischi, che è estremamente importante per il successivo funzionamento stabile del laser prodotto. La nostra tecnologia di stampa laser originale fornisce un semplice, modo economico e altamente controllabile per la produzione di massa di vari laser a microdischi perovskite. È importante sottolineare che l'ottimizzazione della geometria del microdisco nel processo di stampa laser consente per la prima volta di ottenere un laser monomodale stabile con microlaser a perovskite. Tali laser sono promettenti per la creazione di vari dispositivi optoelettronici e nanofotonici, sensori, ecc." Ha spiegato Alexey Zhizhchenko, il ricercatore associato del centro FEFU per la realtà virtuale e aumentata.

I microlaser a perovskite sono caratterizzati da prestazioni impressionanti, maneggevolezza, e funzionamento a temperatura ambiente. Però, fino ad oggi, la loro implementazione diffusa è stata un po' impegnativa. Il problema era la mancanza di metodi di fabbricazione efficienti ea basso costo. Per esempio, la sintesi chimica non garantisce le stesse dimensioni e caratteristiche di output delle strutture di perovskite prodotte che richiedono l'uso di costosi modelli fabbricati in litografia. Inoltre, le caratteristiche dei microlaser a perovskite precedentemente progettati ne vietavano il funzionamento monomodale. Il nuovo metodo di stampa laser di microdischi di perovskite sviluppato dagli scienziati della FEFU e dell'Università ITMO in stretta collaborazione con colleghi stranieri rimuove questa limitazione. Consente di produrre facilmente sorgenti di luce laser stabili con predeterminate, parametri controllati. La tecnica può essere implementata nel settore nel prossimo futuro.

"I risultati dei ricercatori del Centro FEFU per la realtà virtuale e aumentata diventano possibili grazie alla realizzazione del progetto prioritario "Materiali". Siamo riusciti a mettere insieme un team internazionale attivo di specialisti di livello mondiale, molti dei quali sono giovani scienziati sotto i 30 anni." osserva Kirill Golokhvast, Prorettore per la Ricerca della FEFU.

"Condurre studi laser di così alto livello è diventato possibile grazie alla nuova configurazione della litografia laser a femtosecondi installata presso la FEFU e alla stretta collaborazione dei team della FEFU e dell'Università ITMO, " continuò Golokhvast.