Концепт и класификација наноласера

Наноласер је врста микро и нано уређаја који је направљен од наноматеријалишта као што је Нановире као резонатор и може да емитује ласер под фотоекцитацијом или електричном узбуђењем. Величина овог ласера ​​је често само стотине микрона или чак десетина микрона, а пречник је на налогу нанометра, што је важан део будућег танког приказа филма, интегрисана оптика и других поља.

_20230530165225

Класификација Наноласера:

1. Нановире Ласер

2001. године истраживачи на Калифорнијском универзитету, Беркелеи, у Сједињеним Државама створили су најмањи ласерски нанос на свету - на нанооптичкој жици само хиљаду дужине људске косе. Овај ласер не само да емитује ултраљубичасте ласере, али се такође може подесити да емитује ласере у распону од плаве до дубоке ултраљубичасте. Истраживачи су користили стандардну технику која је назвала оријентисана епифитација да би се створило ласер из чистих кристала цинковог оксида. Прво су "култивисани" нановирес, односно формирани на златном слоју пречника 20нм до 150нм и дужине 10.000 НМ чистих цинкових жица. Тада, када су истраживачи активирали чисте кристале цинковог оксида у нановирес са другим ласером испод стакленика, чисти кристали цинковог оксида емитују ласер са таласном дужином од само 17нм. Такви наноласери би се на крају могли користити за идентификацију хемикалија и побољшати капацитет за складиштење информација и фотонски рачунари.

2 Ултраљубичаст наноласер

Након појаве микро ласера, ласера ​​микро диска, ласера ​​микро-прстена и квантне ласере, хемичара Ианг Пеидонг и његових колега на Универзитету у Калифорнији, Беркелеи, направили су собну температуру наноласери. Овај цинк оксид наноласер може да емитује ласер са линидом мање од 0,3 нм и таласна дужина 385НМ под лаганим побуђењем, што се сматра најмањим ласером у свету и један од првих практичних уређаја произведених нанотехнологијом. У почетној фази развоја, истраживачи су предвиђали да је овај Зно Наноласер лако израђивати, велику светлост, малу величину и перформансе је једнака или чак и боља од ГАН плавих ласера. Због способности да направите нановире низове високе густине, Зно наноласери могу унети многе апликације које нису могуће са данашњим Гаас уређајима. Да би се расти такви ласери, Зно Нановире се синтетише методом транспорта гаса који катализује раст епитаксијалног кристала. Прво, Саппхире супстрат је пресвучен слојем 1 НМ ~ 3,5нм дебелог филма густи, а затим га ставите на Алумини брод, материјал и подлогу се загрева на 880 ° Ц ~ 905 ° Ц у протоку амонијака да би се добио Стеам Зн, а затим се Стеам ЗН транспортује на подлогу. Нановири од 2 уМ ~ 10μм са шестерокутним пресеком за пресек генерисане су у процесу раста 2мин ~ 10мин. Истраживачи су открили да ЗНО Нановире формира природне ласерске шупљине пречника 20нм до 150нм, а већина (95%) свог пречника је 70НМ до 100НМ. Да студира стимулисали емисију нановира, истраживачи оптички су пумпали узорак у стакленику са четвртом хармоничном излазом а НД: ИАГ ласер (таласну дужину 266НМ, ширине 3НС пулса). Током еволуције емисије спектра, светлост је ласана повећањем напајања пумпе. Када лажљује прелази праг ЗНО Нановире (око 40кВ / цм), највиша тачка ће се појавити у спектру емисије. Ширина ових највиших тачака је мања од 0,3 нм, што је више од 1/50 мање од ширине линије из врхунске вертекса испод прага. Ови уски линид и брзо повећање интензитета емисије довели су да истраживачи закључују да се у овим нановирима заиста дешава да се постигне стимулисана емисија. Стога ова нановире низ може да делује као природни резонатор и тако постаје идеалан микро ласерско извор. Истраживачи верују да се ова кратка таласна дужина наноласер може користити у областима оптичког рачунања, складиштења информација и наноанализатора.

3. Квантни провјесни ласери

Пре и после 2010. године, ширина линије је урезана на полуводичкој чип-у ће достићи 100нм или мање, а у кругу ће бити само неколико електрона који се крећу и повећаће се и смањење и смањење електрона у раду круга. Да би се решили овај проблем, рођени су квантни провјесни ласери. У квантној механици, потенцијално поље које ограничава кретање електрона и квантизира назива се квантно добро. Ово квантно ограничење користи се за формирање нивоа квантних енергије у активном слоју ласера ​​полуводича, тако да електронски прелазак између нивоа енергије доминира у узбуђеном зрачењу ласера, што је квантни добро ласер. Постоје две врсте квантних бунарних ласера: квантни линијски ласери и квантни дот ласери.

① Квантна линија ласера

Научници су развили ласере квантних жица који су 1.000 пута моћнији од традиционалних ласера, који је велики корак ка стварању бржих рачунара и комуникационих уређаја. Ласер, који може повећати брзину аудио, видео, интернета и других облика комуникације преко оптичких мрежа, развили су научници на Универзитету Иале, Луцент Тецхнологиес Белл Лабс у Нев Јерсеију и Институту за Мак Планцк за физику у Дрездену. Ове ласере више снаге би смањиле потребу за скупим понављачима, који су уграђени на сваких 80км (50 миља) дуж комуникационе линије, опет производе ласерске импулсе који су мање интензивни док путују кроз влакна (понови).


Вријеме поште: Јун-15-2023