Высокодобротные планарные микрорезонаторы, обеспечивающие генерацию при комнатной температуре
Russian Science Foundation , Project, 22-19-00221-П
HSE University , Basic Research Program , HSE-BR-2025-069
Бабичев А.В.
1, Махов И.С.2, Крыжановская Н.В.2, 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: 5 мая 2026 г.
В окончательной редакции: 9 июня 2026 г.
Принята к печати: 12 июня 2026 г.
Выставление онлайн: 25 июля 2026 г.
Представлены результаты реализации генерации при комнатной температуре в планарных вертикальных микрорезонаторах на основе зеркал Al0.2Ga0.8As/Al0.9Ga0.1As. При 300 K пороговая плотность мощности и добротность на пороге генерации составили 11.4± 0.7 kW/cm2 и 5070± 160 соответственно. Двукратное превышение порога генерации привело к увеличению добротности микрорезонатора до 19 000. Эффективный латеральный теплоотвод подтвержден малым сдвигом энергии кванта, который составил 660 μeV при двукратном превышении порога генерации. Ключевые слова: микролазеры, вертикальный микрорезонатор, квантовые точки, механизм Странского-Крастанова, оптические резервуарные вычисления.
- A. Zhukov, A. Nadtochiy, A. Karaborchev, N. Fominykh, I. Makhov, K. Ivanov, Yu. Guseva, M. Kulagina, S. Blokhin, N. Kryzhanovskaya, Opt. Lett., 49 (2), 330 (2024). DOI: 10.1364/OL.509297
- M. Dillane, E.A. Viktorov, B. Kelleher, Opt. Lett., 48 (1), 21 (2023). DOI: 10.1364/ol.475805
- A. Galimov, M. Bobrov, M. Rakhlin, Yu. Serov, D. Kazanov, A. Veretennikov, G. Klimko, S. Sorokin, I. Sedova, N. Maleev, Yu. Zadiranov, M. Kulagina, Yu. Guseva, D. Berezina, E. Nikitina, A. Toropov, Nanomaterials, 13 (9), 1572 (2023). DOI: 10.3390/nano13091572
- A. Babichev, I. Makhov, N. Kryzhanovskaya, S. Troshkov, Yu. Zadiranov, Yu. Salii, M. Kulagina, M. Bobrov, A. Vasil'ev, S. Blokhin, N. Maleev, L. Karachinsky, I. Novikov, A. Egorov, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron., 31 (2), 1502808 (2025). DOI: 10.1109/JSTQE.2024.3503724
- A. Babichev, I. Makhov, N. Kryzhanovskaya, A. Blokhin, Yu. Zadiranov, Yu. Salii, M. Kulagina, M. Bobrov, A. Vasil'ev, S. Blokhin, N. Maleev, M. Tchernycheva, L. Karachinsky, I. Novikov, A. Egorov, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron., 31 (5), 1900208 (2025). DOI: 10.1109/jstqe.2024.3494245
- M. Lindemann, G. Xu, T. Pusch, R. Michalzik, M.R. Hofmann, I. vZutic, N.C. Gerhardt, Nature, 568 (7751), 212 (2019). DOI: 10.1038/s41586-019-1073-y
- T. Heindel, J.-H. Kim, N. Gregersen, A. Rastelli, S. Reitzenstein, Adv. Opt. Photon., 15 (3), 613 (2023). DOI: 10.1364/aop.490091
- T. Heuser, J. Grose, S. Holzinger, M.M. Sommer, S. Reitzenstein, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron., 26 (1), 1900109 (2020). DOI: 10.1109/JSTQE.2019.2925968
- M. Pfluger, D. Brunner, T. Heuser, J.A. Lott, S. Reitzenstein, I. Fischer, Opt. Lett., 49 (9), 2285 (2024). DOI: 10.1364/ol.518946
- C.-W. Shih, I. Limame, S. Kruger, C.C. Palekar, A. Koulas-Simos, D. Brunner, S. Reitzenstein, Appl. Phys. Lett., 122 (15), 151111 (2023). DOI: 10.1063/5.0143236
- 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
- S.A. Blokhin, N.A. Maleev, A.G. Kuzmenkov, J.A. Lott, M.M. Kulagina, Yu.M. Zadiranov, A.G. Gladyshev, A.M. Nadtochiy, E.V. Nikitina, V.G. Tikhomirov, N.N. Ledentsov, V.M. Ustinov, Proc. SPIE, 8276, 82760W (2012). DOI: 10.1117/12.907346
- R. Michalzik, in VCSELs: fundamentals, technology and applications of vertical-cavity surface-emitting lasers, ed. by R. Michalzik. Springer Ser. in Optical Sciences (Springer, Berlin-Heidelberg, 2012), p. 19-75. DOI: 10.1007/978-3-642-24986-0_2
- A. Babichev, A. Blokhin, Yu. Zadiranov, Yu. 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
- M. Brunner, K. Gulden, R. Hovel, M. Moser, M. Ilegems, Appl. Phys. Lett., 76, 7 (2000). DOI: 10.1063/1.125638
- I. Limame, C.-W. Shih, A. Koulas-Simos, J. Pietsch, L.J. Roche, M. Plattner, A. Koltchanov, S. Rodt, S. Reitzenstein, Opt. Express, 32 (18), 31819 (2024). DOI: 10.1364/OE.529679
- S.A. Blokhin, A.V. Babichev, A.G. Gladyshev, L.Ya. Karachinsky, I.I. Novikov, A.A. Blokhin, M.A. Bobrov, N.A. Maleev, V.V. Andryushkin, D.V. Denisov, K.O. Voropaev, I.O. Zhumaeva, V.M. Ustinov, A.Yu. Egorov, N.N. Ledentsov, IEEE J. Quantum Electron., 58 (2), 2400115 (2022). DOI: 10.1109/JQE.2022.3141418