Открыт новый тип лазерного луча

По мнению Гмахл, лазерные устройства на основе новой технологии будут более эффективны и смогут работать при более высокой температуре, чем традиционные.

Это открытие можно отнести к разряду случайных. В 2007 году при работе с квантово-каскадным лазером принстонские ученые неожиданно обнаружили испускание второго луча, отличающего от общего потока немного меньшей длиной волны. Дальнейшие исследования позволили сделать вывод, что появление этого луча нельзя объяснить ни одной из существующих теорий квантово-каскадных лазеров.

В отличие от традиционного полупроводникового лазера, второй луч становится сильнее при повышении температуры. В то же время, при увеличении силы тока второй луч ослабевает, в то время как «нормальный» лазерный луч при этом усиливается. «Это совершенно новый механизм излучения света полупроводниковыми лазерами», — заявил участник группы исследователей Кейл Франц (Kale Franz).

Новый феномен имеет целый ряд интересных особенностей. К примеру, эффективность традиционных лазеров, основанных на излучении электронов со слабым импульсом, могла бы значительно выше, если бы не было процесса обратного поглощения электронами излучаемых фотонов. По утверждению Кейла Франца, в новом лазере обратное поглощение фотонов уменьшено на 90% по сравнению с традиционными механизмами.

На практике это означает возможность работы лазера с меньшими затратами энергии, причем он будет менее зависим от перепадов температуры. В связи с этим, учёные ожидают «значительного улучшение характеристик лазера».

Как известно, квантово-каскадные лазеры, отличающиеся высокой чувствительностью и небольшими размерами, используются для обнаружения незначительных примесей химических веществ в экологии, медицине и других областях человеческой деятельности. Новое изобретение позволит сделать эти устройства меньше, чувствительнее и экономнее.