Современное состояние развития лазеров на NV-центрах в алмазе | Технологии безопасности жизнедеятельности. 2024. № 8. DOI: 10.17223/29491665/8/2

Современное состояние развития лазеров на NV-центрах в алмазе

В данной работе проведён краткий обзор основных характеристик лазеров на NV-центрах в алмазе. На текущий момент лазеры на NV-центрах в отрицательном зарядовом состоянии генерируют импульсное лазерное излучение в диапазоне 714-720 нм длительностью единицы наносекунд с энергией в импульсе десятки микроджоулей и эффективностью несколько процентов. Обозначены основные этапы, пройденные на пути их исследования. Сделаны выводы о перспективах применения и потенциальных проблемах. Кроме того, в статье приведены новые данные об исследовании спектральных характеристик сверхлюминесценции центров NV алмазного лазера при нагреве кристалла от 100 до 300 К. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Скачать электронную версию публикации

Загружен, раз: 3

Ключевые слова

алмаз, лазер, NV-центры, квантовая сенсорика, центры окраски

Авторы

ФИО	Организация	Дополнительно	E-mail
Генин Дмитрий Евгеньевич	Институт сильноточной электроники СО РАН; Национальный исследовательский Томский государственный университет	кандидат физико-математических наук, младший научный сотрудник; научный сотрудник лаборатории квантовых информационных технологий	dm.genin@loi.hcei.tsc.ru
Самолов Андрей Валерьевич	Институт сильноточной электроники СО РАН; Национальный исследовательский Томский государственный университет	лаборант лаборатории квантовых информационных технологий

Всего: 2

Ссылки

Vins V.G., Pestryakov E. V. Color centers in diamond crystals: Their potential use in tunable and femtosecond lasers // Diamond and related materials. 2006. Vol. 15, № 4-8. P. 569-571. doi: 10.1016/j.diamond.2005.11.038.

Rand S.C., DeShazer L.G. Visible color-center laser in diamond // Optics Letters. 1985. Vol. 10, № 10. P. 481-483. doi: 10.1364/OL.10.000481.

Nalcashima T., Yazu S. Optical Properties and Laser Action of H3 Center in Synthetic Diamond // SPIE. 1990. Vol. 1325. Diamond Optics 111. P. 10-16. doi: 10.1117/12.22438.

Maze J.R., Stanwix P.L., Hodges J.S., Hong S., Taylor J.M., Cappellaro P., Jiang L., Gurudev Dutt M.V., Togan E., Zibrov A.S., Yacoby A., Walsworth R. L., Lukin M. D. Nanoscale magnetic sensing with an individual electronic spin in diamond // Nature. 2008. Vol. 455, № 7213. P. 644-647. doi: 10.1038/nature07279.

Dolde F., Fedder H., Doherty M. W., Nobauer T., Rempp F., Balasubramanian G., Wolf T., Reinhard F., Hollenberg L.C.L., Jelezko F., Wrachtrup J. Electric-field sensing using single diamond spins // Nature Physics. 2017. Vol. 7, № 6. P. 459-463. doi: 10.1038/nphys1969.

Grazioso F., Patton B.R., Delaney P., Markham M.L., Twitchen D.J., Smith J.M. Measurement of the full stress tensor in a crystal using photoluminescence from point defects: The example of nitrogen vacancy centers in diamond // Applied Physics Letters. 2013. Vol. 103, № 10. P. 101905. doi: 10.1063/1.4819834.

Shao L., Zhang M., Markham M., Edmonds A.M., Loncar M. Diamond Radio Receiver: Nitrogen-Vacancy Centers as Fluorescent Transducers of Microwave Signals // Physical Review Applied. 2016. Vol. 6, № 6. P. 064008. doi: 10.1103/PhysRevApplied.6.064008.

Savvin A., Dormidonov A., Smetanina E., Mitrokhin V., Lipatov E., Genin D., Potanin S., Yelisseyev A., Vins V. NV- diamond laser // Nature Communications. 2021. Vol. 12. P. 7118. doi: 10.1038/s41467-021-27470-7.

Липатов Е.И., Генин Д.Е., Шулепов М.А., Тельминов Е.Н., Саввин А.Д., Елисеев А.П., Винс В.Г. Сверхлюминесценция в фононном крыле спектра фотолюминесценции NV-центров в алмазе при оптической накачке на X = 532 нм // Квантовая электроника. 2022. Т. 52, № 5. С. 465-468. doi: 10.1070/QEL18044.

Mironov V., Tel’minov E., Genin D., Lipatov E., Shulepov M., Dormidonov A., Savvin A., Yelisseyev A., Vins V. Peculiarities of nitrogen-vacancy centers’ superluminescence in diamond under optical pumping at 532 nm // Applied Physics B. 2023. Vol. 129. P. 18. doi: 10.1007/s00340-022-07957-x.

Genin D., Lipatov E., Shulepov M., Vins V., Yelisseyev A., Izmailov I., Savvin A., Dormidonov A. Microjoule-Range Diamond NV-Laser with Optical Pumping // Physica Status Solidi: Rapid Research Letters. 2023. Vol. 18, № 2. P. 2300062. doi: 10.1002/pssr.202300062.