Исследователи корпорации Intel разработали первый в мире полупроводниковый кремниевый лазер непрерывного излучения. Ожидается, что предложенная технология в перспективе позволит создавать недорогие лазеры для медицинских и научных целей и, кроме того, приведет к появлению качественно нового компьютерного оборудования.
Полупроводниковые лазеры создавались и раньше. В частности, существуют лазеры на базе арсенида галлия, однако высокая стоимость производства таких устройств ограничивает их распространение. Предпринимались также попытки создания кремниевых лазеров, которые, впрочем, до настоящего времени могли излучать лишь импульсы небольшой длительности. Сотрудникам Intel удалось решить обе проблемы.
Предложенная технология, сообщает Nature, основана на использовании эффекта Рамана, суть которого сводится к следующему. Свет, падающий на кристалл, вызывает вибрацию атомов, что, в свою очередь, приводит к возникновению вторичного излучения на другой длине волны. Усиливая это вторичное излучение путем "закачки" в систему энергии, можно получить рабочий луч.
При этом, однако, существует одна серьезная трудность. Дело в том, что внешнее излучение приводит к появлению облака свободных электронов, поглощающих вторичный свет. В результате, усиливать становится просто-напросто нечего. В Intel с данной проблемой справились путем создания электрического поля, оттягивающего свободные электроны из области прохождения пучка вторичного света.
Созданный по новой технологии кремниевый лазер способен работать при комнатной температуре непрерывно, пока подается рабочее напряжение. В настоящее время методика еще находится на стадии разработки, и первые коммерческие образцы кремниевых лазеров появятся не раньше, чем через пять лет.
Одной из основных сфер применения кремниевых лазеров станут компьютеры нового поколения, в которых традиционные медные проводники будут заменены световодами, что обеспечит возможность многократного повышения пропускной способности интерфейсов. Важно отметить, что для производства кремниевых лазеров можно будет использовать технологии, положенные в основу процесса изготовления современных полупроводниковых микросхем. Это позволит не только сократить себестоимость новых устройств, но и ускорить их массовое внедрение.
Источник:Компьюлента