„Nanolaser“ yra savotiškas mikro ir nano įtaisas, pagamintas iš nanomedžiagų, tokių kaip nanovyras kaip rezonatorius, ir gali skleisti lazerį fotoekskitacija ar elektriniu sužadinimu. Šio lazerio dydis dažnai būna tik šimtai mikronų ar net dešimčių mikronų, o skersmuo yra iki nanometro eilės, kuri yra svarbi būsimos plonos plėvelės ekrano, integruotos optikos ir kitų laukų dalis.
Nanolaserio klasifikacija:
1. Nanowire lazeris
2001 m. Kalifornijos universiteto, Berkeley, JAV tyrėjai sukūrė mažiausią pasaulyje lazerį-nanolasers-ant nanooptinės vielos tik tūkstančiai žmogaus plaukų ilgio. Šis lazeris ne tik skleidžia ultravioletinius lazerius, bet ir gali būti suderintas su lazeriais, pradedant nuo mėlynos iki gilios ultravioletinių spindulių. Tyrėjai naudojo standartinę techniką, vadinamą orientuotu epifitacija, kad sukurtų lazerį iš gryno cinko oksido kristalų. Pirmiausia jie „kultivavo“ nanovietus, tai yra, suformuotos ant aukso sluoksnio, kurio skersmuo nuo 20 nm iki 150 nm, ir 10 000 nm ilgio gryno cinko oksido laidų. Tada, kai tyrėjai suaktyvino grynus cinko oksido kristalus nanodaleliuose su kitu lazeriu po šiltnamiu, grynieji cinko oksido kristalai skleidė lazerį, kurio bangos ilgis buvo tik 17 nm. Tokie nanolaseriai ilgainiui galėtų būti naudojami norint nustatyti chemines medžiagas ir pagerinti kompiuterių diskų ir fotoninių kompiuterių informacijos saugojimo talpą.
2. Ultravioletinė nanolaser
Po mikro lazerių, mikro disko lazerių, mikro žiedų lazerių ir kvantinių lazerių, chemiko Yang Peidong ir jo kolegos Kalifornijos universitete, Berkeley, padarė kambario temperatūros nanolių nanolių žaidėjus. Šis cinko oksido nanolaseris gali skleisti lazerį, kurio linijos plotis yra mažesnis nei 0,3 nm, o bangos ilgis yra 385 nm, esant lengvam sužadinimui, kuris laikomas mažiausiu lazeriu pasaulyje ir vienas iš pirmųjų praktinių prietaisų, pagamintų naudojant nanotechnologijas. Pradiniame vystymosi etape tyrėjai prognozavo, kad šį „ZnO“ nanolaserį lengva pagaminti, didelis ryškumas, mažas dydis, o našumas yra lygus ar net geresnis nei „Gan Blue Lasers“. Dėl sugebėjimo gaminti didelio tankio nanovyro masyvus, „ZnO Nanolasers“ gali patekti į daugelį programų, kurių šiandienos „GaAs“ įrenginiuose neįmanoma. Siekiant auginti tokius lazerius, „ZnO Nanowire“ sintetinamas dujų transportavimo metodu, kuris katalizuoja epitaksinį kristalų augimą. Pirmiausia safyro substratas yra padengtas 1 nm ~ 3,5 nm storio aukso plėvele sluoksniu, o po to padėkite jį ant aliuminio oksido valties, medžiaga ir substratas kaitinami iki 880 ° C ~ 905 ° C amoniako sraute, kad būtų pagamintas, kad būtų pagaminta, kad būtų pagaminta, kad būtų pagaminta, kad būtų pagaminta, kad būtų pagaminta, kad susidarytų produkcija. „Zn“ garai, o tada „Zn“ garai pernešami į substratą. Nanaviečiai 2 μm ~ 10 μm su šešiakampiu skerspjūvio plotu buvo susidarę 2 min ~ 10 min. Tyrėjai nustatė, kad „Zno Nanowire“ sudaro natūralią lazerio ertmę, kurios skersmuo yra nuo 20 iki 150 nm, o dauguma (95%) jo skersmens yra nuo 70 nm iki 100 nm. Norėdami ištirti nanovielių emisiją, tyrėjai optiškai siurbė mėginį šiltnamyje su ketvirtuoju harmoniniu ND: YAG lazerio išeiga (266 nm bangos ilgis, 3NS impulsų plotis). Esant emisijos spektro raidai, šviesa yra užrišta padidėjus siurblio galiai. Kai lazeris viršija ZnO nanowire (apie 40 kW/cm) slenkstį, aukščiausias taškas pasirodys emisijos spektre. Šių aukščiausių taškų linijos plotis yra mažesnis nei 0,3 nm, tai yra daugiau nei 1/50 mažesnis už linijos plotį iš emisijos viršūnės, esančios žemiau slenksčio. Šie siauri linijiniai plotis ir greitas emisijos intensyvumo padidėjimas paskatino tyrėjus daryti išvadą, kad šių nanovielių stimuliuojama emisija iš tikrųjų pasireiškia. Todėl šis „Nanowire“ masyvas gali veikti kaip natūralus rezonatorius ir tokiu būdu tapti idealiu mikro lazerio šaltiniu. Tyrėjai mano, kad šį trumpo bangos ilgio nanolaserą galima naudoti optinio skaičiavimo, informacijos saugojimo ir nanoanalizerio laukuose.
3. Kvantinis šulinių lazeriai
Prieš ir po 2010 m. Ant puslaidininkio lusto išgraviruotas linijos plotis pasieks 100 n ar mažiau, o grandinėje judės tik keli elektronai, o elektrono padidėjimas ir sumažėjimas turės didelę įtaką veikimui veikimui grandinė. Norėdami išspręsti šią problemą, gimė kvantiniai šulinių lazeriai. Kvantinėje mechanikoje potencialus laukas, kuris suvaržo elektronų judėjimą ir juos kiekybiškai įvertina, yra vadinamas kvantiniu šuliniu. Šis kvantinis apribojimas naudojamas kvantinės energijos lygiui suformuoti aktyviame puslaidininkio lazerio sluoksnyje, kad elektroninis perėjimas tarp energijos lygio dominuotų sužadintoje lazerio spinduliuote, kuris yra kvantinis šulinio lazeris. Yra dviejų rūšių kvantinių šulinių lazeriai: kvantinės linijos lazeriai ir kvantiniai taškiniai lazeriai.
① Kvantinės linijos lazeris
Mokslininkai sukūrė 1000 kartų galingesnius „Quantum Wire“ lazerius nei tradiciniai lazeriai, žengdami didelį žingsnį link greitesnių kompiuterių ir komunikacijos prietaisų. Lazeris, kuris gali padidinti garso, vaizdo, interneto ir kitų formų komunikacijos greitį per pluošto optinius tinklus, sukūrė Jeilio universiteto mokslininkai, „Lucent Technologies Bell Labs“ Naujajame Džersyje ir Maxo Plancko fizikos instituto Drezdene. Vokietija. Šie aukštesnės galios lazeriai sumažintų brangių kartotuvų, kurie yra sumontuoti kas 80 km (50 mylių) palei ryšio liniją, poreikį, vėl gaminant ne tokius intensyvius lazerinius impulsus, nes jie keliauja per skaidulą (kartotuvai).
Pašto laikas: 2012 m. Birželio-15 d