Nanolaser er eins konar ör- og nanó tæki sem er úr nanóefnum eins og nanowire sem resonator og getur sent frá sér leysir undir PhotoExcitation eða rafmagns örvun. Stærð þessa leysir er oft aðeins hundruð míkron eða jafnvel tugir míkron, og þvermálið er allt að nanómetri, sem er mikilvægur hluti af framtíðarþunnu kvikmyndaskjánum, samþættum ljósfræði og öðrum sviðum.
Flokkun nanolaser:
1. Nanowire leysir
Árið 2001 bjuggu vísindamenn við Kaliforníuháskóla, Berkeley, í Bandaríkjunum, minnstu leysir heimsins-nanólasers-á nanooptic vírinn aðeins einn þúsundasta af lengd mannshárs. Þessi leysir gefur frá sér ekki aðeins útfjólubláa leysir, heldur er einnig hægt að stilla það til að gefa frá sér leysir, allt frá bláu til djúpum útfjólubláum. Vísindamennirnir notuðu staðlaða tækni sem kallast stilla epiphytation til að búa til leysirinn úr hreinum sinkoxíðkristöllum. Þeir „ræktaðir“ nanóir, það er að segja, myndast á gulllagi með 20 nm þvermál til 150nm og lengd 10.000 nm hreint sinkoxíðvír. Þegar vísindamennirnir virkjuðu hreinu sinkoxíðkristalla í nanóvírunum með öðrum leysir undir gróðurhúsinu, sendu hreinu sinkoxíðkristallar leysir með bylgjulengd aðeins 17nm. Slíkir nanólaserar mætti að lokum nota til að bera kennsl á efni og bæta upplýsingageymslu getu tölvudiska og ljóseinda tölvur.
2.. Ultraviolet nanolaser
Í kjölfar tilkomu ör-leysir, ördisk leysir, örhring leysir og skammtafræðilegan leysir, bjó efnafræðingurinn Yang Peidong og samstarfsmenn hans við háskólann í Kaliforníu, Berkeley, nanólasjúkrahús. Þessi sinkoxíð nanólaser getur sent frá sér leysir með línubreidd sem er minna en 0,3nm og bylgjulengd 385nm undir léttri örvun, sem er talin vera minnsti leysir í heimi og eitt af fyrstu verklegu tækjunum sem framleiddar eru með nanótækni. Á upphafsstigi þróunarinnar spáðu vísindamennirnir að þetta ZnO nanolaser væri auðvelt að framleiða, mikla birtustig, smæð og afköstin eru jöfn eða jafnvel betri en Gan Blue leysir. Vegna getu til að búa til háþéttni nanowire fylki, geta ZnO nanolasers farið inn í mörg forrit sem eru ekki möguleg með GAAS tæki í dag. Til þess að rækta slíka leysir er ZnO nanowire samstillt með gasflutningsaðferð sem hvetur þrýsting á kristalvöxt. Í fyrsta lagi er safír undirlagið húðuð með laginu 1 nm ~ 3,5 nm þykkt gullfilmu og settu það síðan á súrálsbát, efnið og undirlagið er hitað að 880 ° C ~ 905 ° C í ammoníakstreyminu til að framleiða til að framleiða til að framleiða Zn gufu, og þá er Zn -gufan fluttur til undirlagsins. Nanowires af 2μm ~ 10μm með sexhyrndum þversniðssvæði voru búnir til í vaxtarferlinu 2min ~ 10 mín. Vísindamennirnir komust að því að ZnO Nanowire myndar náttúrulegt leysirhol með 20nm þvermál til 150nm, og flestir (95%) af þvermál þess eru 70nm til 100 nm. Til að rannsaka örvaði losun nanóvíra dældu vísindamennirnir sýnið í gróðurhúsi með fjórða harmonískri afköst ND: YAG leysir (266nm bylgjulengd, 3ns púlsbreidd). Við þróun losunarrófsins er ljósið lamað með aukningu dæluaflsins. Þegar lasingin fer yfir þröskuld ZnO nanowire (um það bil 40kW/cm) mun hæsti punkturinn birtast í losunarrófinu. Línubreidd þessara hæstu punkta er minna en 0,3nm, sem er meira en 1/50 minna en línubreidd frá losunarhólfi undir þröskuldinum. Þessar þrönga línubreidd og hröð aukning á losunarstyrk leiddi til þess að vísindamennirnir komust að þeirri niðurstöðu að örvuð losun komi örugglega fram í þessum nanóvírum. Þess vegna getur þessi nanowire fylki virkað sem náttúrulegur resonator og þannig orðið kjörinn ör leysir uppspretta. Vísindamennirnir telja að hægt sé að nota þennan stutta bylgjulengd nanólaser á sviði sjón tölvu, upplýsingageymslu og nanoanalyzer.
3.. Quantum Well Lasers
Fyrir og eftir 2010 mun línubreiddin, sem er etsað á hálfleiðara flís, ná 100 nm eða minna og það munu aðeins fáar rafeindir hreyfast í hringrásinni og aukning og lækkun rafeinda mun hafa mikil áhrif á rekstur þess hringrás. Til að leysa þetta vandamál fæddust Quantum Well leysir. Í skammtafræði er hugsanlegt reit sem takmarkar hreyfingu rafeinda og magngreinir þær kölluð skammtaholur. Þessi skammtaþvingun er notuð til að mynda skammtaorku í virka laginu á hálfleiðara leysinum, þannig að rafræn umskipti milli orkustiganna ræður yfir spennandi geislun leysisins, sem er skammtaholan leysir. Það eru tvenns konar skammtaholur: skammtalínu leysir og skammtapunkta leysir.
① Quantum Line Laser
Vísindamenn hafa þróað Quantum Wire leysir sem eru 1.000 sinnum öflugri en hefðbundnir leysir og stigið stórt skref í átt að því að búa til hraðari tölvur og samskiptatæki. Lasarinn, sem getur aukið hraða hljóðs, myndbands, internets og annars samskipta yfir ljósleiðara net, var þróaður af vísindamönnum við Yale háskólann, Lucent Technologies Bell Labs í New Jersey og Max Planck Institute for Physics í Dresden, Þýskaland. Þessir hærri kraftar leysir myndu draga úr þörfinni fyrir dýrar endurtekningar, sem eru settir upp á 80 km fresti (50 mílur) meðfram samskiptalínunni, og framleiða aftur leysirpúls sem eru minna ákafir þegar þeir ferðast um trefjarnar (endurtekningar).
Post Time: Júní-15-2023