Исследователи из Института прикладной физики РАН впервые реализовали оптическое управление лазерной генерацией в микрорезонаторе на основе теллуритного стекла с помощью дополнительного маломощного источника излучения. Лазерные источники излучения на основе стеклянных сферических микрорезонаторов диаметром порядка долей миллиметра весьма перспективны для многих приложений, включая спектроскопию и оптические телекоммуникации. Они очень компактны и могут быть легко интегрированы с волоконными системами.

Одна из проблем при разработке микрорезонаторных источников излучения состоит в необходимости использовать для их накачки специальные дорогостоящие перестраиваемые лазеры, что сводит на нет преимущества таких источников. Кроме того, при использовании перестраиваемых лазеров накачки не удается реализовать быстрое включение и выключение генерации.

Для решения этих проблем сотрудники ИПФ РАН предложили использовать для накачки микрорезонаторов маломощный лазер синего света (405 нм) совместно с простым одночастотным лазером в инфракрасном диапазоне. В качестве материала для микрорезонатора было использовано легированное эрбием теллуритное стекло, которое эффективно поглощает синее излучение. Это позволяет реализовать настройку собственных частот резонатора на частоту излучения накачки с помощью термооптических эффектов. В итоге удалось получить лазерную генерацию в микрорезонаторе с возможностью включения и выключения при изменении мощности управляющего синего излучения.

«Особенностью теллуритных микрорезонаторных лазеров является то, что в них легче получить управляемую генерацию в длинноволновой части телекоммуникационного диапазона (1,6–1,625 мкм) по сравнению со стандартными эрбиевыми лазерами на основе кварцевых волокон. Это может быть использовано при разработке телекоммуникационных устройств в данном диапазоне», – пояснил заведующий лабораторией квантовой и нелинейной оптики сильно локализованных полей А.В. Андрианов.

Результаты исследования опубликованы в журнале Optics Letters (https://doi.org/…64/OL.455468). Исследования выполнены при поддержке Минобрнауки России (в рамках мегагранта №075–15–2021–633) и Российского научного фонда (грант № 20–72–10188).