Продемонстрирован наноразмерный источник излучения с настраиваемыми характеристиками.

Дата публикации: 28/11/2010
Категория: Новости лазерных технологий
Версия для печати

Группа исследователей из Великобритании, Китая и Испании разработала оригинальную технологию получения оптического излучения с помощью электронного пучка. Созданное устройство по принципу действия напоминает лазер на свободных электронах, испускание фотонов в котором происходит при попадании электронов в массив расположенных специальным образом магнитов (так называемый вигглер), заставляющий частицы двигаться по синусоидальной траектории и ускоряться до релятивистских скоростей.

Магниты ученые заменили наноразмерным «световым колодцем» — расположенными на кремниевой подложке чередующимися слоями диэлектрика (диоксида кремния) и металла (золота) толщиной 200 нм, в которых с помощью пучка ионов проделано отверстие диаметром 700 нм. В это отверстие исследователи, воспользовавшись обыкновенным электронным микроскопом, направили пучок частиц; как оказалось, чередование слоев приводит к появлению коллективных колебаний электронов и испусканию фотонов. Увеличив энергию частиц с 20 до 40 кэВ, авторы сумели сместить максимум спектра излучения из красной в ближнюю ИК-область.

«Определенные изменения структуры «светового колодца», как мы предполагаем, должны позволить нашему устройству функционировать в диапазоне от ультрафиолетового до терагерцевого излучения», — рассказал участник работ Кевин Макдональд (Kevin MacDonald) из Университета Саутгемптона (Великобритания) в интервью сайту Physicsworld. Всего в спектре излучения устройства наблюдаются два широких пика, центры которых сместились при увеличении энергии с 830 и 910 к 750 и 800 нм соответственно. При этом количество пиков, по словам авторов, зависит от физических размеров структуры, а их ширину можно уменьшить, сделав «световой колодец» более глубоким.

Эффективность работы устройства пока крайне невелика: на каждые 100 тысяч введенных электронов испускается лишь 2–4 фотона; именно это, как считают эксперты, и делает коммерческие перспективы «колодцев» весьма туманными. Авторы, впрочем, надеются исправить положение, подобрав необходимый режим работы, размеры структуры и состав слоев.

Источник: www.science.compulenta.ru / www.cislaser.com

Статьи по теме: