Nanolaser se yon kalite aparèy mikwo ak nano ki se te fè nan nanomateryal tankou nanowire kòm yon resonateur epi yo ka emèt lazè anba photoExcitation oswa eksitasyon elektrik. Gwosè a nan lazè sa a se souvan sèlman dè santèn de mikron oswa menm dè dizèn de mikron, ak dyamèt la se jiska lòd la nanomèt, ki se yon pati enpòtan nan lavni ekspozisyon an fim mens, optik entegre ak lòt jaden.
Klasifikasyon nan nanolaser:
1. lazè nanowire
Nan lane 2001, chèchè nan Inivèsite Kalifòni, Berkeley, nan Etazini yo, te kreye pi piti lazè nan mond lan-nanolasers-sou fil la nanooptic sèlman yon sèl-milyèm nan longè a nan yon cheve moun. Sa a lazè pa sèlman emèt lazer iltravyolèt, men yo ka tou dwe branche pou emèt lazer sòti nan ble nan iltravyolèt gwo twou san fon. Chèchè yo te itilize yon teknik estanda yo rele oryante epifitasyon yo kreye lazè a soti nan pi bon kalite kristal oksid zenk. Yo premye "kiltive" nanowires, se sa ki, ki te fòme sou yon kouch lò ak yon dyamèt 20nm a 150nm ak yon longè 10,000 nm fil oksid zenk. Lè sa a, lè chèchè yo aktive kristal yo oksid pi bon kalite nan nanowires yo ak yon lòt lazè anba gaz la, kristal yo oksid pi bon kalite emèt yon lazè ak yon longèdonn nan sèlman 17nm. Nanolasers sa yo te kapab evantyèlman dwe itilize yo idantifye pwodwi chimik yo ak amelyore kapasite nan depo enfòmasyon nan disk òdinatè ak òdinatè fotonik.
2. Nanolaser iltravyolèt
Apre avènement de mikwo-lazer, mikwo-ki gen kapasite lazer, lazer mikwo-bag, ak pwopòsyonèl lazer lavalas, magazen Yang Peidong ak kòlèg li nan University of California, Berkeley, te fè nan nanolasers tanperati chanm. Sa a nanolaser oksid zenk ka emèt yon lazè ak yon linewidth nan mwens pase 0.3nm ak yon longèdonn nan 385Nm anba eksitasyon limyè, ki se konsidere yo dwe lazè ki pi piti a nan mond lan ak youn nan premye aparèy yo pratik manifaktire lè l sèvi avèk nanoteknoloji. Nan premye etap nan devlopman, chèchè yo te prevwa ke sa a nanolaser ZnO se fasil fabrike, klète segondè, ti gwosè, ak pèfòmans lan ki egal a oswa menm pi bon pase lazer Gan ble. Paske nan kapasite nan fè-wo dansite nanwire ranje, ZnO nanolasers ka antre nan aplikasyon pou anpil ki pa posib ak aparèy GAAS jodi a la. Yo nan lòd yo grandi lazer sa yo, ZnO nanowire se sentetiz pa metòd transpò gaz ki katalize epitaksyal kwasans kristal. Premyèman, se substra a safi kouvwi ak yon kouch 1 nm ~ 3.5nm fim lò epè, ak Lè sa a, mete l 'sou yon bato alumina, materyèl la ak substra a yo chofe a 880 ° C ~ 905 ° C nan koule nan amonyak yo pwodwi vapè Zn, ak Lè sa a, vapè a Zn se transpòte nan substrate la. Nanowires nan 2μm ~ 10μm ak egzagonal zòn kwa-rejyonal yo te pwodwi nan pwosesis la kwasans nan 2min ~ 10min. Chèchè yo te jwenn ke ZnO nanowire fòme yon kavite lazè natirèl ak yon dyamèt 20nm a 150nm, ak pi (95%) nan dyamèt li yo se 70nm a 100nm. Pou etidye emisyon ankouraje nan nanowires yo, chèchè yo optik ponpe echantiyon an nan yon lakòz efè tèmik ak katriyèm pwodiksyon an Harmony nan yon lazè ND: YAG (266nm longèdonn, 3ns lajè batman kè). Pandan evolisyon spectre emisyon an, se limyè a lamed ak ogmantasyon nan pouvwa ponp lan. Lè lazè a depase papòt la nan ZnO nanowire (apeprè 40kW/cm), pwen ki pi wo a ap parèt nan spectre la emisyon. Lajè liy lan nan pwen sa yo pi wo se mwens pase 0.3nm, ki se plis pase 1/50 mwens pase lajè a liy ki soti nan somè a emisyon anba a papòt la. Sa yo etwat linewidths ak ogmantasyon rapid nan entansite emisyon te mennen chèchè yo nan konkli ke emisyon ankouraje tout bon rive nan sa yo nanowires. Se poutèt sa, sa a etalaj nanowire ka aji kòm yon resonatè natirèl e konsa vin yon ideyal sous lazè mikwo. Chèchè yo kwè ke sa a nanolaser kout-longèdonn ka itilize nan jaden yo nan informatique optik, depo enfòmasyon ak nanoanalyzer.
3. Quantum byen lazer
Anvan ak apre 2010, lajè liy lan grave sou chip nan semi -conducteurs pral rive nan 100nm oswa mwens, epi pral gen sèlman yon elektwon kèk k ap deplase nan kous la, ak ogmantasyon an ak diminye nan yon elèktron pral gen yon gwo enpak sou operasyon an nan kous la. Pou rezoud pwoblèm sa a, pwopòsyonèl byen lazer yo te fèt. Nan pwopòsyon mekanik, yon jaden potansyèl ki kontrenn mouvman an nan elektwon ak quantizes yo rele yon pwopòsyon byen. Sa a se contrainte pwopòsyon itilize yo fòme nivo enèji pwopòsyonèl nan kouch nan aktif nan lazè a semi -conducteurs, se konsa ke tranzisyon an elektwonik ant nivo yo enèji domine radyasyon an eksite nan lazè a, ki se yon pwopòsyon byen lazè. Gen de kalite pwopòsyonèl byen lazer: lazer liy pwopòsyonèl ak lazer dot pwopòsyonèl.
① Quantum liy lazè
Syantis yo te devlope lazer fil pwopòsyonèl ki 1,000 fwa plis pouvwa anpil pase lazer tradisyonèl yo, pran yon gwo etap nan direksyon pou kreye òdinatè pi vit ak aparèy kominikasyon. Lazè a, ki ka ogmante vitès la nan odyo, videyo, entènèt ak lòt fòm kominikasyon sou fibre-optik rezo, te devlope pa syantis nan Yale University, Lucent Technologies Bell Labs nan New Jersey ak Max Planck Enstiti a pou Fizik nan Dresden, Almay. Sa yo pi wo-pouvwa lazer ta diminye bezwen an pou repetiteur chè, ki yo enstale chak 80km (50 kilomèt) sou liy lan kominikasyon, ankò pwodwi pulsasyon lazè ki gen mwens entans jan yo vwayaje nan fib la (repete).
Post tan: Jun-15-2023