Производство по чертежам Подбор аналогов Цены производителя Оригинальная продукция в короткие сроки
Наши
каналы
MAX Telegram
INNER — производство и поставка промышленных комплектующих и оборудования
INNER
Контакты
Наши каналы:

Микролазер-шестерёнка меньше 3 мкм закручивает свет: работа ИТМО и ДВО РАН

  • 12.11.2026
  • Лента новостей
Микролазер-шестерёнка меньше 3 мкм закручивает свет: работа ИТМО и ДВО РАН
Наука и технологии Разработка

Университет ИТМО сообщил 30 октября 2026 года, что вместе с ДВО РАН создал перовскитный микролазер, излучающий вихревой свет.

Физики Университета ИТМО и Института автоматики и процессов управления ДВО РАН (Владивосток) вместе с коллегами из Китая сделали микролазер, который излучает вихревой, то есть закрученный, свет. Это диск из перовскита MAPbBr3 с зубчатым, как у шестерёнки, краем. Самый маленький — меньше 3 мкм в диаметре. Работа опубликована в Nano Letters.

< 3 мкмдиаметр самого маленького микролазера
270–350 нмпериод наноотверстий по краю диска
< 10 нмточность разметки отверстий, по данным авторов
≈9 летгруппа ИТМО работает с перовскитными лазерами

Что произошло

Обычный лазерный луч похож на ровный поток. У вихревого пучка фаза закручена спиралью вокруг оси, и волновой фронт напоминает винт или макароны-фузилли. Такой свет несёт орбитальный угловой момент. Его величину задаёт целое число — топологический заряд l: 1, 2, 3 и так далее, со знаком «плюс» или «минус» в зависимости от направления закрутки.

Пучки с разными l не смешиваются, поэтому их можно использовать как независимые каналы передачи данных. Для этого нужны компактные источники такого света, лучше прямо на фотонном чипе. Метаповерхности и наноантенны умеют закручивать свет, но их делают сложной многоступенчатой литографией.

Новый микролазер устроен проще: диск из галогенидного перовскита MAPbBr3, по краю которого выжжена цепочка наноотверстий с периодом около 270–350 нм. Светится он при оптической накачке — его «зажигают» другим лазером. Порог генерации, по данным авторов, 50–70 мкДж/см².

Стадия
  1. фемтосекундный лазер: выжигает в перовските отверстия по краю диска
  2. модулятор света: делит луч на несколько пятен по окружности; рисунок поворачивают и повторяют
  3. накачка: другой лазер «зажигает» диск
  4. выход: вихревой пучок с заданным знаком закрутки и направлением

Стадия: лабораторные образцы; статья в Nano Letters онлайн с 8 сентября 2026 года

Как это устроено

Свет в микродиске бегает по кругу вдоль края — это так называемая мода шепчущей галереи, как звук вдоль стены круглого купола. Отверстия работают как решётка: каждое выводит наружу немного света. Если число отверстий не совпадает с числом «гребней» бегущей волны, фаза у выходящих волн набегает по кругу, и они складываются в закрученный пучок. Разница между этими двумя числами и задаёт топологический заряд.

Отверстия делают без масок и литографии. Луч фемтосекундного лазера через пространственный модулятор света разбивают на несколько пятен по окружности, выжигают группу отверстий, поворачивают рисунок и повторяют. Положение отверстий, по данным авторов, задаётся с точностью лучше 10 нм.

Если расставить отверстия неравномерно, симметрия ломается, и пучки с противоположной закруткой (+l и −l) выходят под разными углами. Так управляют не только знаком вихря, но и направлением излучения.

Контекст

Группа Сергея Макарова, руководителя лаборатории гибридной нанофотоники и оптоэлектроники ИТМО, по его словам, около девяти лет работает с перовскитными микро- и нанолазерами. Перовскиты подходят и для нановолноводов в интегральной фотонике.

Первый автор работы Алексей Жижченко (ИАПУ ДВО РАН) подчёркивает, что пучок выводится наружу, за пределы чипа: так свет можно передавать через свободное пространство к другим элементам или детекторам. Сложнее всего было совместить очень маленькие отверстия и сравнительно крупное микрокольцо.

Что это значит для практики

  • Каналы с разной закруткой можно передавать одновременно на одной длине волны — это способ уплотнить оптическую связь. Источник размером в несколько микрон — шаг к таким схемам прямо на чипе.
  • Пока это лабораторные образцы с оптической накачкой. Дальше авторы хотят изучить управление выходящим излучением и применения в телекоммуникациях.
  • Как линзы и зеркала управляют обычным светом, можно поиграть в «Луче».

Источники

  1. Nano Letters. Zhizhchenko A., Cherepakhin A., Mitsai E. et al. Vortex Beam Lasing with Controllable Orbital Angular Momentum and Directivity from Laser-Fabricated Gear-Shaped Perovskite Microdisks. Nano Letters 26(37), 12238–12245 (2026). 08.09.2026. https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.6c02157
  2. Университет ИТМО. Российские ученые создали перовскитный микролазер для управления вихревым светом. 30.10.2026. https://news.itmo.ru/ru/science/photonics/news/15091/
  3. Научная Россия (по материалам ИТМО). Российские ученые создали перовскитный микролазер для управления вихревым светом. 30.10.2026. https://scientificrussia.ru/articles/rossijskie-ucenye-sozdali-perovskitnyj-mikrolazer-dla-upravlenia-vihrevym-svetom

Материал носит информационный характер и подготовлен по открытым источникам, ссылки на них приведены в тексте. Он не является публичной офертой (ст. 437 ГК РФ) и профессиональной рекомендацией.

Сведения о продукции, проектах и показателях приведены по данным компаний и организаций, указанных в источниках. ООО «Иннер Инжиниринг» их не проверяло и не гарантирует их применимость к конкретным задачам.

Упомянутые товарные знаки принадлежат их правообладателям и приведены только для информирования. Упоминание не означает партнёрства, одобрения или сертификации.