Nanolaser se yon kalite aparèy mikwo ak nano ki fèt ak nanomateryèl tankou nanowire kòm yon resonator epi li ka emèt lazè anba fotoexcitation oswa eksitasyon elektrik.Gwosè 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 ekspozisyon an fim mens nan lavni, optik entegre ak lòt jaden.
Klasifikasyon nan nanolazè:
1. Nanowire lazè
An 2001, chèchè nan University of California, Berkeley, nan Etazini, te kreye pi piti lazè nan mond lan - nanolazers - sou fil nanooptik sèlman yon milyèm nan longè yon cheve imen.Lazè sa a pa sèlman emèt lazè iltravyolèt, men li ka tou branche pou emèt lazè ki sòti nan ble a gwo twou san fon iltravyolèt.Chèchè yo te itilize yon teknik estanda ki rele epifitasyon oryante pou kreye lazè a soti nan kristal oksid zenk pi.Yo premye "kilti" nanofil, se sa ki, fòme sou yon kouch lò ak yon dyamèt 20nm a 150nm ak yon longè 10,000 nm fil oksid zenk pi bon kalite.Lè sa a, lè chèchè yo aktive kristal oksid zenk pi bon kalite nan nanofil yo ak yon lòt lazè anba lakòz efè tèmik la, kristal oksid zenk pi emèt yon lazè ak yon longèdonn sèlman 17nm.Nanolazer sa yo ta ka evantyèlman itilize pou idantifye pwodwi chimik yo ak amelyore kapasite depo enfòmasyon nan disk òdinatè ak òdinatè fotonik.
2. iltravyolèt nanolaser
Apre avenman mikwo-laser, mikwo-disk lazè, mikwo-bag lazè, ak lazè pwopòsyon lavalas, magazen Yang Peidong ak kòlèg li yo nan University of California, Berkeley, te fè nanolasers tanperati chanm.Nanolaser oksid zenk sa a ka emèt yon lazè ki gen yon lajè liy mwens pase 0.3nm ak yon longèdonn 385nm anba eksitasyon limyè, ki konsidere kòm pi piti lazè nan mond lan ak youn nan premye aparèy pratik ki fabrike lè l sèvi avèk nanoteknoloji.Nan etap inisyal la nan devlopman, chèchè yo te prevwa ke sa a nanolaser ZnO se fasil fabrike, segondè klète, ti gwosè, ak pèfòmans nan se egal ak menm pi bon pase GaN lazè ble.Akòz kapasite nan fè etalaj nanofil ki wo dansite, nanolasers ZnO ka antre nan anpil aplikasyon ki pa posib ak aparèy GaAs jodi a.Yo nan lòd yo grandi lazè sa yo, ZnO nanowire se sentèz pa metòd transpò gaz ki katalize kwasans kristal epitaxial.Premyèman, se substra safi a kouvwi ak yon kouch 1 nm ~ 3.5nm epè fim lò, ak Lè sa a, mete l 'sou yon bato alumina, materyèl la ak substra a chofe a 880 ° C ~ 905 ° C nan koule amonyak yo pwodwi. Zn vapè, ak Lè sa a, vapè a Zn transpòte nan substra a.Nanofil nan 2μm ~ 10μm ak zòn egzagonal kwa-seksyonèl yo te pwodwi nan pwosesis kwasans lan nan 2min ~ 10min.Chèchè yo te jwenn ke ZnO nanowire fòme yon kavite lazè natirèl ak yon dyamèt 20nm a 150nm, ak pi fò (95%) nan dyamèt li yo se 70nm a 100nm.Pou etidye emisyon ankouraje nan nanofil yo, chèchè yo optik ponpe echantiyon an nan yon lakòz efè tèmik ak katriyèm pwodiksyon Harmony nan yon lazè Nd:YAG (266nm longèdonn, 3ns lajè batman).Pandan evolisyon nan spectre emisyon an, limyè a lamed ak ogmantasyon nan pouvwa ponp lan.Lè lasing a depase papòt ZnO nanowire (apeprè 40kW / cm), pwen ki pi wo a ap parèt nan spectre emisyon an.Lajè liy nan pwen sa yo ki pi wo a se mwens pase 0.3nm, ki se plis pase 1/50 mwens pase lajè liy ki soti nan somè emisyon an anba papòt la.Sa yo lajè liy etwat ak ogmantasyon rapid nan entansite emisyon te mennen chèchè yo konkli ke emisyon ankouraje vrèman rive nan nanofil sa yo.Se poutèt sa, etalaj nanofil sa a ka aji kòm yon resonator natirèl epi konsa vin tounen yon sous lazè mikwo ideyal.Chèchè yo kwè ke nanolaser kout-ond sa a ka itilize nan domèn informatique optik, depo enfòmasyon ak nanoanalyzer.
3. kwantik byen lasers
Anvan ak apre 2010, lajè liy grave sou chip semi-conducteur a pral rive nan 100nm oswa mwens, epi pral gen sèlman kèk elektwon k ap deplase nan kous la, ak ogmantasyon ak diminisyon nan yon elèktron pral gen yon gwo enpak sou operasyon an nan. kous.Pou rezoud pwoblèm sa a, lazè pwopòsyon byen yo te fèt.Nan mekanik pwopòsyon, yon jaden potansyèl ki kontrent mouvman elektwon yo ak quantize yo rele yon pi pwopòsyon.Sa a kontrent pwopòsyon yo itilize yo fòme nivo enèji pwopòsyon nan kouch aktif nan lazè semi-conducteurs la, se konsa ke tranzisyon an elektwonik ant nivo enèji yo domine radyasyon eksite nan lazè a, ki se yon lazè pwopòsyon byen.Gen de kalite lazè pwopòsyon byen: lazè liy pwopòsyon ak lazè pwen pwopòsyon.
① Lazè liy kwantik
Syantis yo te devlope lazè fil pwopòsyon ki 1,000 fwa pi pwisan pase lazè tradisyonèl yo, pran yon gwo etap nan direksyon pou kreye òdinatè pi vit ak aparèy kominikasyon.Lazè a, ki ka ogmante vitès odyo, videyo, entènèt ak lòt fòm kominikasyon sou rezo fib optik, te devlope pa syantis nan Yale University, Lucent Technologies Bell LABS nan New Jersey ak Max Planck Institute for Physics nan Dresden, Almay.Lazè pi gwo pouvwa sa yo ta redwi nesesite pou Repeater chè, ki enstale chak 80km (50 mil) sou liy kominikasyon an, ankò pwodwi pulsasyon lazè ki mwens entans pandan y ap vwayaje nan fib la (Repeater).
Tan pòs: Jun-15-2023