Исследователи из России, Беларуси и Китая создали ультрафиолетовый микролазер диаметром всего около двух микрометров. По размеру он сопоставим с обычной бактерией. Несмотря на крошечные размеры, устройство стабильно работает даже при комнатной температуре.

По словам старшего научного сотрудника Международной лаборатории квантовой оптоэлектроники НИУ ВШЭ Эдуарда Моисеева, разработка открывает путь к созданию компактных фотонных чипов. Такие устройства могут применяться в спектроскопии, биосенсорах и системах связи, работающих в ультрафиолетовом диапазоне.

Физики уже много лет пытаются создавать лазеры для миниатюрных приборов и интегральных схем. Проблема в том, что при уменьшении устройства становится всё сложнее удерживать внутри него свет. В слишком маленьком устройстве он начинает быстро утекать наружу.

Учёные решили эту проблему с помощью эффекта «шепчущей галереи» и специальной прослойки между сапфиром и рабочими слоями устройства. Эта прослойка постепенно меняет свой состав, снимает внутреннее напряжение материалов и не даёт излучению быстро уходить наружу. Благодаря этому лазер остаётся стабильным даже при размере всего в несколько микрометров.

По рабочим параметрам разработка сравнима с лучшими образцами других компактных лазеров, но диаметр самого излучателя составляет всего два микрометра.

Небольшие размеры позволят встраивать такие лазеры в компактные устройства и системы связи. По мнению исследователей, это заметно расширит применение глубокого ультрафиолета в науке и промышленности.