Ученые получили лазерное излучение нового диапазона

Оно наилучшим образом подходит для изучения биологических объектов, отметили в МФТИ

МОСКВА, 30 января. /ТАСС/. Физики из Московского физико-технического института (МФТИ) и Института физики микроструктур Российской академии наук (РАН) впервые смогли получить лазерное излучение дальнего инфракрасного диапазона, которое наилучшим образом подходит для изучения биологических объектов. Об этом в четверг сообщила пресс-служба МФТИ.

«Российским ученым удалось решить проблему генерации лазерного излучения дальнего инфракрасного диапазона (на длинах волн в десятки микрон) в полупроводниковых структурах. Именно эти лазеры востребованы в исследованиях биологических объектов и задачах газовой спектроскопии», — говорится в сообщении.

Лазер — устройство, преобразующее различные виды энергии (световой, электрической, тепловой, химической и т. д.) в световое излучение различного диапазона. Один из видов лазеров — полупроводниковый (лазерный диод), считается одним из лучших прикладных достижений физики конца ХХ века. Однако длина волны, в которой он сегодня может работать, ограничивается ультрафиолетовым, ближним и средним инфракрасным диапазонами. Расширение «рабочей области», по мнению физиков, даст ученым новый инструмент для исследований в биологии, медицине, материаловедении и т. д.

Из-за особенности устройства и работы полупроводниковых лазеров, не всегда возможно управлять получаемой энергией. Например, она может уйти не на полезную генерацию света, а на нагрев электронов. При этом роль негативных эффектов возрастает с ростом длины волны излучения. Российские физики обнаружили, что решить эту проблему можно, использовав тонкий плоский слой полупроводникового материала, в которой движение электрона ограничено в одном направлении (так называемые квантовые ямы) из теллурида кадмия-ртути.

В ходе экспериментов исследователи подтвердили, что можно получить полупроводниковый лазер с длиной волны излучения до 20 микрон. И дальнейшие расчеты показывают, что длину можно повысить до 50 микрон. Диапазон длин волн от 30 до 50 микрон, как пояснили в пресс-службе, является наиболее «запретным» для существующих полупроводниковых лазеров на основе элементов III и V групп таблицы Менделеева из-за сильного самопоглощения. Но и этот и другие негативные эффекты сильно ослаблены в теллуриде ртути.

Источник https://nauka.tass.ru/nauka/7644175