Ультрафиолетовый микролазер размером с бактерию

Исследователи из НИУ ВШЭ в Санкт-Петербурге совместно с коллегами из России, Беларуси и Китая разработали компактный лазер, излучающий в диапазоне глубокого ультрафиолета. Устройство с диаметром около двух микрометров работает при комнатной температуре, открывая путь к созданию миниатюрных сенсоров и систем анализа газов, не требующих ртутных ламп.

Игла·4 июля 2026·прочт.: 175

Глубокий ультрафиолет с длиной волны 255 нанометров обладает высокой энергией фотонов, что позволяет запускать фотохимические реакции и обнаруживать биологические молекулы. Традиционные источники такого излучения громоздки и токсичны, поэтому интеграция в чипы была затруднена. Международная группа ученых решила эту проблему, вырастив полупроводниковые слои на доступных сапфировых подложках.

В основе разработки лежит эффект «шепчущей галереи»: свет многократно отражается от краев микродиска, двигаясь по его периметру без использования внешних зеркал. Для повышения эффективности в структуру добавили три квантовые ямы, которые удерживают электроны и ускоряют испускание фотонов. Пороговая плотность мощности устройства составила 280 кВт/см², что соответствует мировым стандартам для подобных длин волн.

Эдуард Моисеев из Международной лаборатории квантовой оптоэлектроники НИУ ВШЭ подчеркнул, что сапфир идеально подходит для существующих производственных линий микроэлектроники. Сейчас лазер требует внешней накачки, однако команда уже работает над переходом к электрическому питанию. Это позволит встроить миниатюрные излучатели в портативные аналитические приборы и системы передачи данных.