Нанолазер - микро һәм нано җайланмасы, ул наноматериаллардан, нановир кебек резонатор буларак эшләнгән һәм фотоэкситация яки электр дулкыны астында лазер чыгара ала.Бу лазерның зурлыгы еш кына йөзләгән микрон, хәтта дистәләрчә микрон гына, һәм диаметры нанометр тәртибенә туры килә, бу киләчәк нечкә кино күрсәтүнең, интеграль оптиканың һәм башка өлкәләрнең мөһим өлеше.
Нанолазер классификациясе:
1. Нановир лазеры
2001-нче елда АКШ-ның Беркли Калифорния Университеты тикшерүчеләре дөньядагы иң кечкенә лазерны - нанолазерларны - наноптик чыбыкта кеше чәчләренең меңнән бер өлешен генә ясадылар.Бу лазер ультрафиолет лазерларын гына түгел, зәңгәрдән тирән ультрафиолетка кадәр булган лазерларны чыгару өчен көйләнергә мөмкин.Тикшерүчеләр саф цинк оксиды кристаллларыннан лазер ясау өчен юнәлешле эпифитация дип аталган стандарт техниканы кулландылар.Алар башта "культуралы" нановирлар, ягъни диаметры 20нмнан 150нмга кадәр һәм озынлыгы 10,000 нм саф цинк оксиды чыбыклары булган алтын катламда барлыкка килгән.Аннары, тикшерүчеләр нановирларда саф цинк оксиды кристалларын теплица астындагы бүтән лазер белән активлаштырганда, саф цинк оксиды кристаллары 17нм дулкын озынлыгы белән лазер чыгардылар.Мондый нанолазерлар ахыр чиктә химик матдәләрне ачыклау һәм компьютер дискларының һәм фотоник санакларның мәгълүмат саклау сыйфатын яхшырту өчен кулланылырга мөмкин.
2. Ультрафиолет нанолазеры
Микро-лазерлар, микро-диск лазерлары, микро-боҗралы лазерлар һәм квант кар көчләре лазерлары барлыкка килгәннән соң, химик Ян Пейдонг һәм Калифорния Университеты Берклидагы хезмәттәшләре бүлмә температурасын нанолазер ясадылар.Бу цинк оксиды нанолазеры дөньяның иң кечкенә лазеры һәм нанотехнологияләр ярдәмендә җитештерелгән беренче практик җайланмаларның берсе булып саналган яктылык дулкыны астында 0,3нмнан ким булмаган дулкын озынлыгы һәм 385нм дулкын озынлыгы белән лазер чыгарырга мөмкин.Developmentсешнең башлангыч этабында, тикшерүчеләр бу ZnO нанолазерын җитештерү җиңел, югары яктылык, кечкенә зурлык, һәм күрсәткеч GaN зәңгәр лазерларына тигез яки хәтта яхшырак дип фаразладылар.Nanгары тыгызлыктагы нановир массивларын ясый белү сәбәпле, ZnO нанолазерлары бүгенге GaAs җайланмалары белән мөмкин булмаган күп кушымталарны кертә ала.Мондый лазерларны үстерү өчен, ZnO нановиры эпитаксиаль кристалл үсешен катализацияләүче газ транспорт ысулы белән синтезлана.Башта сапфир субстрат 1 нм ~ 3,5нм калынлыктагы алтын пленка белән капланган, аннары аны алумина көймәсенә куя, материал һәм субстрат аммиак агымында 880 ° C ~ 905 ° C кадәр җылытыла. Zn пар, аннары Zn пар субстратка ташыла.2мин ~ 10мин үсеш процессында 2μm ~ 10μm алты почмаклы кисемтәләр мәйданы булган нановирлар барлыкка килгән.Тикшеренүләр ачыклаганча, ZnO нановиры диаметры 20нмнан 150нмга кадәр булган табигый лазер куышлыгын барлыкка китерә, һәм диаметрының күпчелек өлеше (95%) 70нмнан 100нмга кадәр.Нановирларның стимуллаштырылган эмиссиясен өйрәнү өчен, тикшерүчеләр оптиканы теплицага Nd: YAG лазерының дүртенче гармоник чыгышы белән җибәрделәр (266нм дулкын озынлыгы, 3нс импульс киңлеге).Чыгарылыш спектры эволюциясе вакытында насос көченең артуы белән яктылык.Лазинг ZnO нановиры бусагасыннан артканда (якынча 40кВт / см), иң югары нокта эмиссия спектрында барлыкка киләчәк.Бу иң югары нокталарның сызык киңлеге 0,3нмнан да ким, бу бусага астындагы эмиссия вертикасыннан сызык киңлегеннән 1/50 кимрәк.Бу тар сызык киңлеге һәм эмиссия интенсивлыгының тиз арту тикшерүчеләрне стимуллаштырылган эмиссия чыннан да бу нановирларда була дигән нәтиҗәгә китерде.Шуңа күрә, бу нановир массивы табигый резонатор ролен башкара һәм идеаль микро лазер чыганагына әверелә ала.Тикшерүчеләр бу кыска дулкынлы нанолазерны оптик исәпләү, мәгълүмат саклау һәм наноанализер өлкәләрендә кулланырга мөмкин дип саныйлар.
3. Квант кое лазерлары
2010 елга кадәр һәм аннан соң, ярымүткәргеч чипка куелган сызык киңлеге 100нм яки аннан да азрак җитәчәк, һәм схемада берничә электрон гына хәрәкәт итәчәк, һәм электронның артуы һәм кимүе операциягә зур йогынты ясаячак. схема.Бу проблеманы чишү өчен квант кое лазерлары туды.Квант механикасында электрон хәрәкәтен чикләүче һәм аларны саный торган потенциаль кыр квант кое дип атала.Бу квант чикләү ярымүткәргеч лазерның актив катламында квант энергия дәрәҗәсен формалаштыру өчен кулланыла, шулай итеп энергия дәрәҗәсе арасындагы электрон күчү лазерның дулкынланган нурланышында өстенлек итә, бу квант кое лазеры.Квант кое лазерларының ике төре бар: квант сызыгы лазерлары һәм квант ноктасы лазерлары.
Ant Квант сызыгы лазеры
Галимнәр квант чыбык лазерларын эшләделәр, алар традицион лазерлардан 1000 тапкыр көчлерәк, тизрәк санаклар һәм элемтә җайланмалары булдыру өчен зур адым ясадылар.Аудио, видео, Интернет һәм оптик-оптик челтәрләр аша аралашуның тизлеген арттыра алган лазер Ял университеты галимнәре, Нью-Джерсидагы Люсент Технологияләр Bell LABS һәм Дрездендагы Макс Планк физика институты тарафыннан эшләнде, Германия.Бу югары көчле лазерлар элемтә линиясе буйлап һәр 80 км (50 миль) урнаштырылган кыйммәтле Кабатлаучыларга ихтыяҗны киметәчәкләр, җепсел аша үткәндә тагын да көчлерәк булмаган лазер импульсларын чыгаралар.
Пост вакыты: 15-2023 июнь