Плазмоника – быстро развивающаяся область фотоники, использующая электромагнитные возмущения, распространяющиеся вдоль поверхности металлов. Эффекты плазмонного резонанса можно использовать для создания источников излучения, биосенсоров, фотоэлементов и интегральных схем фотоники. Однако для действительно широкого распространения такого типа устройств не хватало одного очень важного элемента, а именно источника когерентного излучения, своего рода плазмонного лазера или спазера (от английской аббревиатуры SPASER — Surface Plasmon Amplification by Stimulated Emission of Radiation). Возможность создания спазера была предсказана теоретиками несколько лет назад. Однако только в этом году группе исследователей из нескольких университетов США удалось создать реально работающий спазер.

Рис. 1. Схематическое изображение спазера: золотая частица окружена оболочкой из кварца, легированного органическим красителем зеленого цвета, которая играет роль активной среды.

Устройство спазера выглядит незамысловато: золотая частица в оболочке из кварца, содержащей зеленый органический краситель, служащий в качестве активной среды. Размеры золотого ядра 14 нм, а толщина органической оболочки – 15 нм, в ней содержатся порядка трех тысяч люминесцентных молекул красителя. Когда такие частицы, взвешенные в воде, подсвечиваются лучом лазера 488 нм, на поверхности золотой частицы возбуждаются плазмоны. Сильное затухание, свойственное плазмонам, компенсируется усилением в активной среде. Мода электромагнитных колебаний, возникающая в спазере, соответствует длине волны света 520 нм. В этом проявляется одна из замечательных особенностей плазмонного резонанса: колебания на оптической частоте могут "умещаться" в резонаторе размером всего несколько десятков нанометров (вследствие того, что скорость плазмонных волн на порядок меньше скорости света). Это позволяет создавать нанолазеры с размером много меньше длины волны излучаемого ими света, что дает основания для надежд на скорое воплощение идей интегральной фотоники.

Источник информации - заметка А.Пятакова в бюллетене ПерсТ, выпуск 17 за 2009 г.