Nanolaser mikro eta nano gailu moduko bat da, nanowire bezalako nanomaterialek, esaterako, erresonatzaile gisa eta laserra igorri dezakete fotoxcitatean edo kitzikapen elektrikoaren azpian. Laser honen tamaina askotan ehunka mikro edo hamarnaka mikra da, eta diametroa nanometroaren ordena da, hau da, etorkizuneko film mehearen pantailaren, optiko integratu eta bestelako eremuko zati garrantzitsua da.
Nanolaser sailkapena:
1. Nanowire laserra
2001ean, Kaliforniako Unibertsitateko ikertzaileek, Berkeley, Estatu Batuetan, munduko laser txikiena sortu zuten - nanolaserra - nanooptikoaren alanbre nanooptikoan gizakiaren ilea baino ez da. Laser honek laserra ultravioletak botatzen ditu, baina sintonizatuta egon daitezke laserrak urdinez urdinez ultramore sakonera igortzeko. Ikerlariek teknika estandar bat erabiltzen zuten Epifitazioari zuzendutako laserra zink oxidoaren kristal pureak sortzeko. Nanowires "kulturatuak" izan ziren, hau da, 20nm-ko diametroa duen urrezko geruza batean eratua, 150nm-ko diametroa eta 10.000 nm-ko luzera du. Orduan, ikertzaileek nanowiren zink oxido kristal hutsak aktibatu zituztenean negutegi azpian, zink oxidoaren kristal hutsak laserra igorri zuen 17nm baino ez zituen uhin luzera duen laserra. Horrelako nanolaserrak azkenean produktu kimikoak identifikatzeko eta ordenagailuko diskoen eta ordenagailu fotonikoen biltegiratze ahalmena hobetzeko erabil liteke.
2. Ultraviolet nanolaser
Mikro laserrak, mikro-diskako laserrak, mikro-eraztun laserrak eta laserra kuantikoak, Yang Peidong kimikariak eta bere lankideak Kaliforniako Unibertsitatean, Berkeley, gelak tenperatura nanolaserrak egin zituzten. Zink oxidoaren nanolaser honek laserra igorri dezake 0,3nm baino gutxiagoko lerro batekin eta 385NM-ko uhin luzera duen argiztapen azpian, munduko laser txikiena dela eta nanoteknologia erabiliz fabrikatutako lehen gailu praktikoetako bat da. Garapenaren hasierako fasean, Zno nanolaser hau fabrikatzeko erraza da, distira handia, tamaina txikia eta errendimendua Gan urdin laserrak baino berdina edo are hobea da. Dentsitate handiko nanowire arrayak egiteko gaitasuna dela eta, Zno nanolaserrak gaur egungo Gaas gailuekin ezin diren aplikazio askotan sartu ahal izango dira. Horrelako laserrak hazteko asmoz, Zno Nanowire gas garraio metodoaren bidez sintetizatzen da, eta horrek kristalen hazkunde epitaxiala katalizatzen du. Lehenik eta behin, zafiro substratua 1 nm ~ 3,5nm-ko urrezko pelikularen geruza batez estalita dago eta, ondoren, alumina itsasontzian jarri da, materiala eta substratua 880 ºC-ko ~ 905 ºC-ra berotzen dira Amoniako fluxuan, zn lurruna ekoizteko. 2μm ~ 10μm-ko nanowirak zeharkako azalera hexagonala 2MIN ~ 10min hazkunde prozesuan sortu ziren. Ikerlariek aurkitu zuten Zno Nanowire-k 20nm-ko diametroa duen laser bidezko barrunbe naturala osatzen duela eta bere diametroko gehienek (% 95) 70nm-ko 100Nm-ra. Nanowiren emisio estimulatua aztertzeko, ikertzaileek optikoki lagina berotegi batean ponpatu zuten ND baten laugarren irteera harmonikoarekin: Yag laser (266nm uhin luzera, 3ns pultsu zabalera). Isurketen espektroaren bilakaeran, argia ponpa-potentziaren gehikuntzarekin dama. Lasak Zno Nanowire-ren atalasea gainditzen duenean (40kw / cm inguru), punturik altuena igortzen den espektroan agertuko da. Puntu altuenen lerroaren zabalera 0,3nm baino txikiagoa da, eta hau da, emisio-erpinaren lerroaren zabalera baino 1/50 baino gutxiago da atalasearen azpitik. Line zabalera estu hauek eta emisioen intentsitatearen igoera azkar hauek ikertzaileek eragin estimulatuak egiten dituztela ondorioztatu zuten. Hori dela eta, nanowire array honek erresonatzaile natural gisa joka dezake eta, beraz, mikro laser iturri ideal bihurtu daiteke. Ikerlariek uste dute uhin-luzerako nanolaser hau informatika optikoen, informazio biltegien eta nanoanalyzerren arloetan erabil daitekeela.
3. Putzu kuantikoa
2010eko eta ondoren, erdieroaleen txiparen gainean grabatutako lerroaren zabalera 100nm edo gutxiago iritsiko da, eta zirkuituan mugitzen diren elektroi batzuk baino ez dira izango, eta elektroi baten igoerak eragin handia izango du zirkuituaren funtzionamenduan. Arazo hau konpontzeko, putzu kuantikoa jaio zen. Mekanika kuantikoetan, elektroien higidura mugatzen duen eremu potentziala eta kuantizatzen da. Mugimendu kuantiko hau energia-maila kuantikoaren maila erpinezko laserraren geruza aktiboan eratzeko erabiltzen da, energia-mailaren arteko trantsizio elektronikoa laserraren erradiazio zirraragarria da nagusi, hau da, laser kuantikoa da. Bi laserra kuantiko kuantiko mota daude: lerro kuantiko laserrak eta puntu kuantiko laserrak.
① Line kuantikoa laserra
Zientzialariek laserra tradizionalak baino 1.000 aldiz indartsuagoak diren alanbre laserrak garatu dituzte, ordenagailu eta komunikazio gailu azkarragoak sortzeko urrats handia eginez. Zuntzek, Zuntz-optikoko sareen gaineko audioaren, bideo, interneten eta beste komunikazio-moduak handitu ditzakeen laserrak, Yale Unibertsitateko Lucent Technologies Bell Labs-eko zientzialariek garatu dute New Jersey-n eta Dresdenen, Alemaniako Fisikako Max Planck Institutuan. Botere altuko laserra hauek, errepikatzaile garestien beharra murriztuko lukete, 80 km-ko (50 kilometrotan) komunikazio-lerroan instalatuta daudenak, berriz, zuntzak (errepikatzaileak) zehar bidaiatzen dituzten laser pultsuak ekoizten dituztenak.
Posta: 20123-05-15