Учёные Томска в несколько раз повысили эффективность алмазных лазеров

Сотрудники Института сильноточной электроники СО РАН увеличили коэффициент полезного действия лазеров на NV-центрах алмазов в несколько раз. Такие лазеры создаются на дефектах кристаллической решётки синтетического алмаза и могут стать основой квантовых сенсоров для навигации и работы в экстремальных условиях. Даже в космосе.

NV-центры — это участки решётки, где атом азота соседствует с пустым узлом углерода. Они позволяют создавать датчики магнитного поля и температуры, а теперь — лазерное излучение. Алмазные лазеры выгодно отличаются высокой теплопроводностью, малым коэффициентом расширения и радиационной стойкостью. Это полезно при работе в экстремальных условиях

Прорыв в генерации лазерного излучения на NV-центрах был достигнут в 2021 году. Впоследствии учёные ИСЭ СО РАН повысили энергию импульса до 48 микроджоулей при КПД 1%, а сейчас — до 200 микроджоулей при КПД 6%, что уже позволяет рассматривать практическое применение.

Алмазные лазеры могут использоваться для создания гироскопов, магнитометров, термометров, а также для передачи сигналов между элементами космических аппаратов через оптоволокно. Исследователи продолжают изучать фундаментальные процессы лазерной генерации.