Самый небольшой лазер полупроводника принесен

July 29, 2020

Недавно, международная команда исследователей приведенных исследователями от университета ITMO (России) объявила что она развивала лазер полупроводника мира самый компактный в ряде видимого света на комнатной температуре. Согласно автору научно-исследовательской группы, этот лазер nanoparticle с размером только 310 нанометров (около 1/3000 из миллиметра), которые могут произвести зеленый когерентный свет на комнатной температуре и могут даже быть увидены невооруженным глазом используя стандартный оптически микроскоп.

 

Стоимость упоминая что ученые успешно преодолевали зеленую часть диапазона видимого света. Главный исследователь этой статьи, Sergey Makarov, профессор в школе физики и инженерства университета ITMO, сказал: «В современных светоизлучающих полупроводниках, в поле, „проблема зеленого зазора“. Зеленый зазор значит что эффективность суммы обычных материалов полупроводника используемых в светоизлучающих диодах падает остро в зеленую часть спектра. Эта проблема осложняет развитие nanolasers комнатной температуры сделанных обычных материалов полупроводника. »

 

Научно-исследовательская группа университета ITMO выбрала галоид перовскита как материал для своего nano лазера. Традиционные лазеры составлены средства 2 элементов- ключа активного которое позволяет когерентным возбуждению и излучению и оптически резонатору который помогает энергии электромагнитного поля границы внутрь в течение длительного времени. Перовскит может обеспечить эти 2 характеристики: некоторая форма частиц нанометра может подействовать как как активные средства массовой информации, так и как резонаторы высокой эффективности. В результате ученые преуспели в произведении 310 размером с нанометр кубических частиц которые, возбужданный лазером фемтосекунды пульсируют, могут произвести радиацию лазера на комнатной температуре.

 

Сказанное Ekaterina Tiguntseva, младший исследователь в университете ITMO и одно соавторов бумаги. «Мы используем лазер фемтосекунды пульсируем для того чтобы нагнести nanolasers. Мы облучаем изолированные nanoparticles до тех пор пока не достигнется порог поколения лазера специфической интенсивности насоса. Мы доказывали что это nanolaser может работать внутри по крайней мере миллион циклов возбуждения. «Уникальность nanolaser начатого научно-исследовательской группой не ограничена к своему небольшому размеру. Заново конструированные nanoparticles могут также эффектно ограничивать энергию вынужденного излучения и обеспечивать достаточно высокую амплификацию электромагнитного поля для поколения лазера.

 

Kirill Koshelev, младший исследователь в университете ITMO и одно соавторов статьи, объяснило: «Идея что поколение лазера процесс порога. То есть, вы используете ИМПы ульс лазера для того чтобы возбудить nanoparticles на специфической интенсивности „порога“ источника внешнего огня. Частицы начинают произвести излучение лазера. Если вы не можете ограничивать свет к хорошему достаточно ряду, то будет никакое излучение лазера. В предыдущих экспериментах с другими материалами и системами, но с подобными идеями, оно показывает что вы можете использовать резонанс четверт-заказа или Mie пят-заказа, поэтому оно значит что на частоте произведенной лазером, светлой длине волны в материальных спичках том резонатора 4 до 5 времени резонанс. Мы доказывали что наши частицы поддерживают резонанс Mie трех-заказа, никогда не делаемый который предыдущие. Другими словами, когда размер резонатора равен до 3 длины волны света внутри материала, мы можем произвести когерентное вынужденное излучение.»

 

Другая важная вещь что nanoparticles можно использовать как лазер без приложения внешнего давления или очень низких температур. Все влияния описанные в исследовании были произведены на нормальном атмосферном давлении и комнатной температуре. Это делает эту технологию привлекательным к специалистам которые специализируют в изготовлять оптически обломоки, датчики, и другие приборы которые используют свет для того чтобы передать и информацию о процессе, включая обломоки для оптически компьютеров.

 

Преимущество лазеров работая в ряде видимого света что они более небольшие чем источники красных и инфракрасного света с такими же характеристиками когда все другие характеристики эти же. На самом деле, том небольшого лазера обычно имеет кубическое отношение с испущенной длиной волны, и в виду того что длина волны зеленого света три раза более небольшая чем это из инфракрасного света, предел миниатюризации гораздо больше для зеленых лазеров. Это необходимо для продукции ультра-компактных компонентов для будущих оптически компьютерных систем.