«Ну вот, еще один нанолазер», – разочарованно скажут некоторые. В самом деле, за последние годы о создании наноразмерных лазеров сообщалось не раз. Однако новинка, которую представила на днях большая команда ученых из Китая, представляет собой особенно простое и элегантное решение: их «нанолазер» состоит всего лишь из одной нити – и вдобавок, является одномодовым, мода которого может настраиваться, что чрезвычайно полезно для практических применений.

Рис. 1. Микрофотографии «лазерной»
нанонити, свернутой различными способами.

Вкратце напомним, что лазер представляет собой своего рода излучающий резонатор, возбуждающийся в ответ лишь на такое излучение, которое совпадает со структурно присущими ему резонансными модами, которое отличается определенной частотой и пространственными характеристиками. Как правило, для лазера характерно наличие нескольких мод, и спектр его излучения напоминает редкозубую расческу, набор узких, ярко выраженных спектральных линий. Одномодовые лазеры, не теряющие энергии на дополнительные моды, используются, как правило, на самых ответственных местах, скажем, для дальней связи, или при лазерной сварке. Тем удивительнее, что такое удалось добиться для лазера, имеющего нанометровые размеры и представляющего собой всего лишь тончайшую нить!

В данном случае частота излучения находится на самой верхней границе видимой части спектра – 738 нм. Забавно, что нить самого лазера в несколько раз меньше – ее диаметр составляет 200 нм при длине 50–75 мкм. Чтобы она заработала в качестве лазера, нить возбуждают определенной частоты пульсами другого лазера – пучки излучения исходят из концов нити и наблюдаются, как два ярких пятнышка. Обнаружилось также, что если предварительно свернуть нанонить парой петель, то, меняя размеры петель, можно легко настраивать резонансную моду лазера.