Nanolaser je vrsta mikro i nano uređaja koji je napravljen od nanomaterijala kao što su Nanowire kao rezonator i može emitirati laser pod fotoekstrajkom ili električnom uzbunom. Veličina ovog lasera često je samo stotine mikrona ili čak desetina mikrona, a promjer je do nanomeskog naloga, što je važan dio budućeg tanki filmskog prikaza, integrirane optike i drugih polja.
Klasifikacija Nanolaser:
1. Nanowire laser
2001. godine, istraživači na Univerzitetu u Kaliforniji, Berkeley, u Sjedinjenim Državama, stvorili su najmanji laser na svijetu - nanolazeri - na nanooptičkoj žici samo hiljadu duljine ljudske kose. Ovaj laser ne samo da emitira ultraljubičasti lasere, već se može podesiti i da emitiraju lasere u rasponu od plave do dubokog ultraljubičasta. Istraživači su koristili standardnu tehniku pod nazivom Orijentisanu epifitaciju za stvaranje lasera iz čistih kristala cinka oksida. Prvo su "kultivirali" nanowires, odnosno formirani na zlatnom sloju s promjerom 20nm do 150 nm i dužine 10.000 NM čista žica cinka oksida. Zatim, kada su istraživači aktivirali čisti kristali cinkovog oksida u nanowiresu s drugim laserom ispod staklenika, čisti kristali cinkovog oksida emitirali su laseru valnom dužinom od samo 17nm. Takvi se nanolazeri mogu na kraju koristiti za identificiranje hemikalija i poboljšanje kapaciteta za skladištenje informacija i fotoničke računare.
2. Ultraljubičasta nanolaser
Nakon pojave mikro-lasera, mikro-diskovnih lasera, mikro-prstenastih lasera i kvantne lasere, hemičara Yang Peidong i njegove kolege na Univerzitetu u Kaliforniji, Berkeley, napravili su sobu nanolazeri. Ovaj cink oksid nanolaser može emitirati laser sa listom dumpinom manjim od 0,3nm, a talasna dužina 385nm pod svjetlošću, koja se smatra najmanjim laserom na svijetu i jedan od prvih praktičnih uređaja proizvedenih nanotehnologijom. U početnoj fazi razvoja, istraživači su predviđali da je ovaj Zno Nanolaser lako proizvesti, visoku svjetlinu, malu veličinu i performanse su jednaki ili čak bolji od ganskih plavih lasera. Zbog sposobnosti da se nanowire nizovi nanobisti, ZNNO nanolazeri mogu ući u mnoge aplikacije koje nisu moguće sa današnjim Gaas uređajima. Da bi se uzgajali takvi laseri, Zno Nanowire sintetizira se metodom transporta plina koja katalizira rast epitalizacije kristala. Prvo, supstrat safira presvučen je slojem zlata debljine 1 nm ~ 3,5nm, a zatim ga stavite na alumina čamca, materijal i supstrat se zagrijavaju na 880 ° C ~ 905 ° C u amonijak protoku za proizvodnju ZN Steam, a zatim se zn parom prevozi na supstrat. Nanowires od 2 μm ~ 10 μm sa šesterokutnim presjekom presjeka proizvedene su u procesu rasta 2 min ~ 10min. Istraživači su otkrili da Zno Nanowire formira prirodnu lasersku šupljinu promjera 20nm do 150 nm, a većina (95%) svog promjera je 70nm do 100nm. Da bi studirao stimuliranu emisiju nanowira, istraživači su optički pumpali uzorak u stakleniku s četvrtim harmoničnim izlazom ND: YAG laserski (266nm talasna dužina, 3ns širina pulsa, 3ns širina pulsa. Tokom evolucije spektra emisije, svjetlost se nalazi sa povećanjem snage pumpe. Kad laza prelazi prag ZNo Nanowire (oko 40kW / cm), najviša tačka će se pojaviti u emisijskom spektru. Širina linije ovih najviših točaka je manja od 0,3NM, što je više od 1/50 manje od širine linije od emisije Vertex ispod praga. Ove uske linije i brze raste povećanja intenziteta emisije su vodili istraživače da zaključe da se poticajno emisija zaista događa u ovim nanowires-om. Stoga ovaj nanowire matričar može djelovati kao prirodni rezonator i tako postao idealan mikro laserski izvor. Istraživači smatraju da se ova nanolaser kratkih talasa može koristiti u poljima optičkog računanja, skladištenja informacija i nanoanalizatora.
3. Kvantni bunar laseri
Prije i poslije 2010. godine, širina linije na poluvodičkim čipom dosećit će 100nm ili manje, a u krugu će biti samo nekoliko elektrona, a povećanje i smanjenje elektrona imat će veliki utjecaj na rad kruga. Da biste riješili ovaj problem, rođeni su kvantni bunari laseri. U kvantnom mehaniku, potencijalno polje koje ograničava kretanje elektrona i kvantizira ih naziva kvantnom dobro. Ova kvantna ograničenja koristi se za formiranje kvantnih nivoa energije u aktivnom sloju poluvodičkog lasera, tako da elektronički prelaz između nivoa energije dominira u uzbuđenom zračenju lasera, što je kvantni laser. Postoje dvije vrste kvantnih bunarnih lasera: Kvantna linija lasera i kvantni točki laseri.
① Kvantna linija lasera
Naučnici su razvili kvantne žičane lasere koji su 1.000 puta snažniji od tradicionalnih lasera, koji vode veliki korak ka stvaranju bržeg računara i komunikacijskih uređaja. Laserski, koji može povećati brzinu audio, video, interneta i drugih oblika komunikacije nad optičkim mrežama, razvili su naučnici na Pravodu na Laboratoriju Lucent Technologies Bell Labs u New Jerseyju i Max Planck Institutu za fiziku u Dresdenu u Njemačkoj. Ovi laseri većih snaga smanjili bi potrebu za skupim ponavljačima, koji su instalirani na 80 km (50 milja) duž komunikacijske linije, ponovo proizvode laserske impulse koji su manje intenzivni dok putuju kroz vlakna (repetitori).
Vrijeme post: jun-15-2023