Одночастотная генерация лазеров на основе вертикального микрорезонатора при комнатной температуре
Российский научный фонд, 22-19-00221-П
НИУ ВШЭ, Программа фундаментальных исследований
Бабичев А.В.
1, Махов И.С.2, Крыжановская Н.В.2, Задиранов Ю.М.1, Салий Ю.А.1, Кулагина М.М.1, Блохин А.A.1, Бобров М.А.1, Васильев А.П.1, Блохин С.A.1, Малеев Н.А.1, Карачинский Л.Я.3, Новиков И.И.3, Егоров А.Ю.3
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики", Санкт-Петербург, Россия
3Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия

Email: a.babichev@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 11 марта 2026 г.
В окончательной редакции: 20 марта 2026 г.
Принята к печати: 24 марта 2026 г.
Выставление онлайн: 28 апреля 2026 г.
Реализована одночастотная генерация при 300 K в лазерах на основе вертикального микрорезонатора. Для лазеров с полупроводниковым выводным зеркалом пороговая плотность мощности накачки составила 6.5 kW/cm2. Добротность микрорезонатора и длина волны излучения, определенные на пороге генерации, равнялись 8800 и ~ 959.8 nm. Применение конструкции микрорезонатора с гибридным выводным зеркалом позволило повысить добротность микрорезонатора (до 12 360) и снизить пороговую плотность мощности накачки (до 6.0 kW/cm2). Для лазера с гибридным выводным зеркалом сдвиг энергии кванта при двукратном превышении порога генерации составил 220 μeV. Ключевые слова: микролазеры, вертикальный микрорезонатор, квантовые точки, механизм Странского-Крастанова, оптические резервуарные вычисления.
- J. Bueno, S. Maktoobi, L. Froehly, I. Fischer, M. Jacquot, L. Larger, D. Brunner, Optica, 5 (6), 756 (2018). DOI: 10.1364/optica.5.000756
- D. Brunner, I. Fischer, Opt. Lett., 40 (16), 3854 (2015). DOI: 10.1364/ol.40.003854
- H. Wang, J. Hu, Y. Baek, Y.S. Baek, K. Tsuchiyama, M. Joly, Q. Liu, S. Gigan, Light Sci. Appl., 14, 245 (2025). DOI: 10.1038/s41377-025-01927-6
- T. Heuser, J. Grob e, S. Holzinger, M.M. Sommer, S. Reitzenstein, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron., 26 (1), 1900109 (2020). DOI: 10.1109/jstqe.2019.2925968
- G. Pan, M. Xun, X. Zhou, Y. Sun, Y. Dong, D. Wu, Light Sci. Appl., 13 (1), 229 (2024). DOI: 10.1038/s41377-024-01561-8
- Z. Chen, A. Sludds, R. Davis, I. Christen, L. Bernstein, L. Ateshian, T. Heuser, N. Heermeier, J.A. Lott, S. Reitzenstein, R. Hamerly, D. Englund, Nat. Photon., 17 (8), 723 (2023). DOI: 10.1038/s41566-023-01233-w
- M. Pfluger, D. Brunner, T. Heuser, J.A. Lott, S. Reitzenstein, I. Fischer, Opt. Express, 31 (5), 8704 (2023). DOI: 10.1364/oe.473449
- M. Pfluger, D. Brunner, T. Heuser, J.A. Lott, S. Reitzenstein, I. Fischer, Opt. Lett., 49 (9), 2285 (2024). DOI: 10.1364/ol.518946
- N. Heermeier, M. Janczak, J.A. Lott, T. Czyszanowski, S. Reitzenstein, Optica, 12 (12), 1961 (2025). DOI: 10.1364/optica.574734
- C.M. Long, L. Mutter, B. Dwir, A. Mereuta, A. Caliman, A. Sirbu, V. Iakovlev, E. Kapon, Opt. Express, 22 (18), 21137 (2014). DOI: 10.1364/oe.22.021137
- C.M. Long, Z. Mickovic, D. Ellafi, B. Dwir, V. Iakovlev, A. Sirbu, A. Mereuta, A. Caliman, E. Kapon, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron., 21 (6), 659 (2015). DOI: 10.1109/jstqe.2015.2445212
- A.V. Babichev, Y.N. Kovach, S.A. Blokhin, L.Ya. Karachinsky, I.I. Novikov, A.Yu. Egorov, S.-C. Tian, D. Bimberg, J. Phys. Photon., 7 (3), 032001 (2025). DOI: 10.1088/2515-7647/ade5de
- A. Babichev, S. Blokhin, A. Gladyshev, L. Karachinsky, I. Novikov, A. Blokhin, M. Bobrov, Y. Kovach, A. Kuzmenkov, V. Nevedomsky, N. Maleev, E. Kolodeznyi, K. Voropaev, A. Vasilyev, V. Ustinov, A. Egorov, S. Han, S.-C. Tian, D. Bimberg, Photonics, 10 (6), 660 (2023). DOI: 10.3390/photonics10060660
- С.А. Блохин, М.А. Бобров, А.А. Блохин, А.Г. Кузьменков,Н.А. Малеев, В.М. Устинов, Е.С. Колодезный, С.С. Рочас, А.В. Бабичев, И.И. Новиков, А.Г. Гладышев, Л.Я. Карачинский, Д.В. Денисов, К.O. Воропаев, А.С. Ионов, А.Ю. Егоров,ФТП, 53 (8), 1128 (2019). DOI: 10.21883/FTP.2019.08.48006.9112 [S.A. Blokhin, M.A. Bobrov, A.A. Blokhin, A.G. Kuzmenkov, N.A. Maleev, V.M. Ustinov, E.S. Kolodeznyi, S.S. Rochas, A.V. Babichev, I.I. Novikov, A.G. Gladyshev, L.Ya. Karachinsky, D.V. Denisov, K.O. Voropaev, A.S. Ionov, A.Yu. Egorov, Semiconductors, 53 (8), 1104 (2019). DOI: 10.1134/s1063782619080074]
- L. Andreoli, X. Porte, T. Heuser, J. Grob e, B. Moeglen-Paget, L. Furfaro, S. Reitzenstein, D. Brunner, Opt. Express, 29 (6), 9084 (2021). DOI: 10.1364/oe.417063
- A. Babichev, A. Blokhin, Y. Zadiranov, Y. Salii, M. Kulagina, M. Bobrov, A. Vasil'ev, S. Blokhin, N. Maleev, I. Makhov, N. Kryzhanovskaya, L. Karachinsky, I. Novikov, A. Egorov, Appl. Phys. Lett., 128 (5), 051105 (2026). DOI: 10.1063/5.0311163
- K. Gaur, S. Tripathi, F. Laudani, A. Barua, I. Limame, A. Koulas-Simos, S. Rodt, S. Reitzenstein, Laser Photon. Rev., 19 (18), e00533 (2025). DOI: 10.1002/lpor.202500533
- A. Babichev, I. Makhov, N. Kryzhanovskaya, Y. Kovach, A. Blokhin, Y. Zadiranov, Y. Salii, M. Kulagina, M. Bobrov, A. Vasil'ev, S. Blokhin, N. Maleev, L. Karachinsky, I. Novikov, A. Egorov, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron., 32 (6), 1700208 (2026). DOI: 10.1109/jstqe.2026.3662809
- A. Babichev, I. Makhov, N. Kryzhanovskaya, S. Troshkov, Y. Zadiranov, Y. Salii, M. Kulagina, M. Bobrov, A. Vasil'ev, S. Blokhin, N. Maleev, L. Karachinsky, A. Egorov, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron., 31 (2), 1502808 (2025). DOI: 10.1109/jstqe.2024.3503724
- A. Babichev, I. Makhov, N. Kryzhanovskaya, S. Troshkov, Y. Zadiranov, Y. Salii, M. Kulagina, M. Bobrov, A. Vasil'ev, S. Blokhin, N. Maleev, L. Karachinsky, A. Egorov, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron., 31 (5), 1900208 (2025). DOI: 10.1109/jstqe.2024.3494245