Российские учёные работают над созданием квантово-каскадных лазеров, которые способны обеспечить устойчивую связь в регионах с тяжёлыми метеоусловиями, включая Арктику. Об этом сообщил главный научный сотрудник Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН, профессор РАН Григорий Соколовский.
В настоящее время в Арктике доступна лишь радиотелефонная и спутниковая связь. Прокладка оптоволоконных линий в условиях низких температур, сильных ветров, снега и тумана сложна и часто экономически нецелесообразна. Как отметил учёный, наибольшие перспективы имеют атмосферные оптические линии связи, работающие по открытому лучу — без физического канала передачи.
Существующая магистральная волоконно-оптическая связь на дальние расстояния использует лазеры с длинами волн около 1,5 микрона. Эти устройства уже применяются для беспроводной связи между видимыми точками — например, между зданиями или кораблями. Однако при неблагоприятных метеоусловиях, в частности в сильный туман, качество связи снижается вплоть до полного разрыва канала.
Для решения этой проблемы требуются лазеры с большими длинами волн — от 4–5 до 8–12 микрон. Такие приборы устойчивее к атмосферным помехам. Здесь и появляется потребность в квантово-каскадных лазерах — устройствах принципиально иного типа.
«Если в обычных диодных лазерах происходит накопление электронов и дырок в p-n переходе и их рекомбинация в полупроводнике с излучением фотонов, то в квантово-каскадных лазерах нет дырок, а есть только электроны. Под действием электрического напряжения они