Итоговый отчет

На открытии школы На открытии школы

В рамках заседаний школы были прочитаны лекции ведущими учеными и представителями фирм из России, Германии, Великобритании, Беларуси и США. В этих лекциях обсуждались самые последние достижения в области физики и технологии различных типов полупроводниковых лазеров.

На школе присутствовало очно 26 и дистанционно 18 молодых участников до 36 лет (по 35 лет включительно).

  • Были представлены две лекции по квантово-каскадным лазерам (ККЛ) - полупроводниковым лазерам, излучающим в средней и дальней инфракрасной области электромагнитного спектра. Лекция «Квантово-каскадные лазеры: начальная идея и развитие» была прочитана академиком РАН Р.А. Сурисом (ФТИ им. А.Ф. Иоффе), который является автором идеи ККЛ. Эта идея была сформулирована им в 1971 г. вместе с Р.Ф. Казариновым в статье «Возможности усиления электромагнитных волн в полупроводниках со сверхрешеткой». В последующей лекции А.В. Бабичева «Квантово-каскадные лазеры среднего инфракрасного спектрального диапазона» были представлены последние результаты по созданию таких лазеров в ООО «Коннектор Оптикс», (Санкт-Петербург). Подчеркивалось, что получены ККЛ, надежно работающие при комнатной температуре вплоть до длин волн 12 мкм.
  • Две лекции были посвящены вертикально-излучающим лазерам (VCSEL или ВИЛ), которые используются для скоростной передачи данных. В докладах «Вертикально-излучающие лазеры: современное состояние и перспективы развития» (докладчик Н.А. Малеев, ФТИ им. А.Ф. Иоффе) и «Вертикально-излучающие лазеры с токовой модуляцией нового поколения» (VI Systems GmbH, Berlin, Germany; докладчик чл.-корр. РАН Н.Н. Леденцов) были подробно освящены физические аспекты работы таких лазеров, технологические сложности их создания и достигнутые в последнее время результаты, в частности, в России и в Германии.
  • Большой интерес вызвала лекция чл.-корр. РАН А.Е. Жукова «Инжекционные микролазеры с квантовыми точками и их интеграция с кремнием» (Высшая школа экономики, Санкт-Петербург), посвященная последним разработкам дисковых лазеров на основе полупроводниковых соединений А3В5, выращенных на подложках кремния.
  • В лекции «Полупроводниковые наногетероструктуры для мощных интегрированных лазерных излучателей» (докладчик Т.А. Багаев, НИИ «Полюс», Москва) обсуждались экспериментальные работы по созданию линеек и решеток, из эпитаксиально-интегрированных современных инжекционных торцевых лазеров. В таких структурах достигнута выходная оптическая мощность в сотни Ватт в импульсном режиме на длинах волн ~ 1 мкм.
  • Лекция Г.И. Рябцева «Условно безопасные лазеры. Что это такое?» (Институт физики НАН, Минск, Беларусь) была посвящена созданию дальномеров и лидаров в безопасном для глаз диапазоне длин волн.
  • В оптических приборах, кроме лазеров, как правило, используются фотодиоды — приёмники оптического излучения. Поэтому в рамках школы «Физика лазеров» была прочитана лекция «Полупроводниковые фотоприёмники для ближнего и среднего ИК диапазонов спектра» (докладчик Е.В. Куницына, ФТИ им. А.Ф. Иоффе). В лекции были подробно изложены основные принципы работы фотоприемников, материалы, используемые для разных оптических диапазонов, конкретные применения.
  • Профессором E. Аврутиным из Великобритании (Dept. of Electronics, University of York, York YO10 4LE, UK) была прочитана лекция «Генерация наносекундных (~ 10 нс) импульсов высокой мощности лазерами длинноволнового диапазона с асимметричным волноводом, объёмным активным слоем и небольшой длиной резонатора: теория и эксперимент». Основное внимание в лекции было уделено созданию мощных (25 Вт) полупроводниковых торцевых импульсных лазеров для использования в лидарах для беспилотных автомобилей.
  • В лекции «Связанные состояния в континууме в фотонике» (докладчик А.А. Богданов, Международный научно-исследовательский центр нанофотоники и метаматериалов, ИТМО, Санкт-Петербург) были представлены идеи и расчеты, касающиеся создания различных лазерных резонаторов, например, диэлектрические субволновые резонаторы для задач нелинейной оптики; диэлектрические и плазмонные наноантенны для управления спектром и вывода излучения из микродисковых лазеров ближнего инфракрасного диапазона.
  • Профессором Л. Асряном из США (Virginia Polytechnic Institute and State University, Virginia, USA) была прочитана лекция «Лазеры с асимметричными барьерными слоями: эффекты прямого и непрямого захвата носителей заряда в излучающее основное состояние в квантовых точках». В лекции исследовано влияние возбуждённых состояний в квантовых точках на рабочие характеристики полупроводниковых лазеров с асимметричными барьерными слоями, в частности на максимальную мощность выходного излучения и максимальную полосу частот прямой токовой модуляции выходного излучения лазера.
  • Таким образом, в рамках школы были рассмотрены особенности и свойства современных полупроводниковых лазеров, излучающих в широком диапазоне длин волн: (в том числе в инфракрасной и терагерцовой областях спектра). Обсуждались различные конструкции полупроводниковых лазеров, а также моделирование лазерных источников излучения: с квантовыми ямами и квантовыми точками в активной области, очень перспективные квантово-каскадные лазеры; обсуждалась технология получения сложных полупроводниковых лазерных структур и последние достижения как в области лазерной физики, так и в области производства современных лазеров (в частности, для создания беспилотных автомобилей).

Фотографии, сделанные во время проведения школы

На лекции А.В. Бабичева
На лекции А.В. Бабичева
Участники школы
Участники школы
На лекции А.Е. Жукова
На лекции А.Е. Жукова
Участники школы
Участники школы
© 2021, Ioffe Institute