Физики из Университета Цукубы в Японии разработали перестраиваемый лазер, работающий на основе капель жидкости. В отличие от ранее созданных капельных лазеров, новому устройству не требуются специальные условия. Технология поможет создать дешевые и гибкие устройства для оптической связи.
Для своей разработки исследователи использовали «эффект лотоса». Эти растения известны своей способностью очищаться от пыли. Из-за микроскопических бугорков на поверхности листа капли воды не испаряются, но формируют почти идеальные сферы, которые скатываются вниз, увлекая за собой частицы пыли.
Физики использовали аналогичный подход для создания жидких капель, которые могут действовать как лазеры, оставаясь стабильными до месяца. Они использовали ионную жидкость тетрафторборат 1-этил — 3-метилимидазолия и смешали ее с красителем. Кварцевую подложку для «жидкого лазера» исследователи покрыли наночастицами фторированного кремнезема, чтобы поверхность отталкивала жидкости, как лист лотоса.
В серии экспериментов ученые показали, что, если нанести с помощью обычного коммерческого струйного принтера на такую обработанную кремниевую подложку подготовленную жидкость, крошечные капельки формируют практически идеальные сферы.
Такие капли могут оставаться стабильной в течение как минимум 30 дней. Форма и устойчивость к испарению позволяют капле сохранять оптический резонанс при возбуждении лазерным источником накачки. А управлять лазером можно продувая поверхность газообразным азотом: это сдвигает лазерные пики в диапазоне от 645 до 662 нм, слегка деформируя форму капель.
Исследователи отмечают, что все современные капельные лазеры требуют специальных условий и не могут работать в воздухе, поскольку капли быстро испаряются. Представленная разработка — первый дешевый и доступный жидкостный лазер.
