Des scientifiques de l'Université fédérale d'Extrême-Orient (FEFU) et des collègues russes de l'Université ITMO, chercheurs de l'Université du Texas à Dallas, et l'Université nationale australienne ont développé un système efficace, moyen rapide et peu coûteux de produire des lasers à microdisque à pérovskite, sources de rayonnement cohérent intense pour les micropuces optiques à utiliser dans les ordinateurs optiques de nouvelle génération. L'article correspondant a été publié dans ACS Nano .

En utilisant des impulsions laser ultracourtes, les scientifiques ont imprimé des lasers à microdisques optiques dans de minces films de pérovskite recouverts d'un substrat de verre. Les lasers à pérovskite produits peuvent être utilisés dans les ordinateurs photoniques du futur et plus largement pour assurer le fonctionnement des circuits photoniques dans les systèmes de traitement de données ultrarapides.

"Nous avons utilisé des impulsions laser femtosecondes avec un profil d'intensité en forme de beignet spécialement conçu. L'impact direct d'un train d'impulsions de faible intensité sur un film mince de pérovskite aux halogénures permet d'imprimer les disques d'un diamètre allant jusqu'à 2 microns. Les disques imprimés ont facettes tandis que le traitement d'impulsion femtoseconde assure un impact thermique minimisé du matériau pérovskite à l'intérieur des disques, ce qui est extrêmement important pour le fonctionnement stable ultérieur du laser produit. Notre technologie d'impression laser originale offre une moyen rentable et hautement contrôlable pour la production en série de divers lasers à microdisque à pérovskite. Surtout, l'optimisation de la géométrie du microdisque dans le processus d'impression laser permet pour la première fois d'obtenir un laser monomode stable avec le microlaser pérovskite. De tels lasers sont prometteurs pour créer divers dispositifs optoélectroniques et nanophotoniques, capteurs, etc." a expliqué Alexey Zhizhchenko, le chercheur associé du centre FEFU pour la réalité virtuelle et augmentée.

Les microlasers pérovskites se caractérisent par des performances impressionnantes, manipulation facile, et fonctionnement à température ambiante. Cependant, jusqu'à aujourd'hui, leur mise en œuvre à grande échelle était un peu difficile. Le problème était le manque de méthodes de fabrication efficaces et peu coûteuses. Par exemple, la synthèse chimique ne garantit pas la taille et les caractéristiques de sortie égales des structures de pérovskite produites nécessitant l'utilisation de modèles coûteux fabriqués par lithographie. De plus, les caractéristiques des microlasers à pérovskite précédemment conçus interdisaient leur fonctionnement monomode. La nouvelle méthode d'impression laser de microdisques de pérovskite développée par les scientifiques de la FEFU et de l'Université ITMO en étroite coopération avec des collègues étrangers supprime cette limitation. Il permet de produire facilement des sources lumineuses laser stables avec des valeurs prédéterminées, paramètres contrôlés. La technique peut être mise en œuvre dans l'industrie dans un proche avenir.

"Les réalisations des chercheurs du Centre FEFU pour la réalité virtuelle et augmentée deviennent possibles grâce à la réalisation du projet prioritaire "Matériaux". Nous avons réussi à rassembler une équipe internationale active de spécialistes de classe mondiale, dont une grande partie sont de jeunes scientifiques de moins de 30 ans. » note Kirill Golokhvast, Vice-recteur à la recherche de la FEFU.

« La réalisation d'études laser d'un tel niveau est devenue possible grâce au nouveau dispositif de lithographie laser femtoseconde installé à la FEFU ainsi qu'à l'étroite coopération des équipes FEFU et ITMO Université, " continua Golokhvast.