Is cineál micreafheiste agus nana-fheiste é Nanolaser atá déanta as nana-ábhair cosúil le nanowire mar athshonadóir agus is féidir leis léasair a astú faoi fhótaexcitation nó excitation leictreach.Is minic nach bhfuil méid an léasair seo ach na céadta miocrón nó fiú na mílte miocrón, agus tá an trastomhas suas go dtí an t-ordú nanaiméadar, atá mar chuid thábhachtach den taispeáint scannán tanaí amach anseo, optaic chomhtháite agus réimsí eile.
Aicmiú nanolaser:
1. léasair Nanowire
Sa bhliain 2001, chruthaigh taighdeoirí in Ollscoil California, Berkeley, sna Stáit Aontaithe, an léasair is lú ar domhan – nana-nóláiseoirí – ar an tsreang nanaipteach ach an mhíleú cuid d’fhad gruaige dhaonna.Ní hamháin go scaoileann an léasair seo léasair ultraivialait, ach is féidir é a thiúnadh freisin chun léasair a astú ó ghorm go ultraivialait dhomhain.Bhain na taighdeoirí úsáid as teicníc chaighdeánach ar a dtugtar epiphytation dírithe chun an léasair a chruthú ó chriostail ocsaíd since íon.Ar dtús, rinne siad "saothraithe" nanaifír, is é sin, foirmíodh ar shraith óir le trastomhas de 20nm go 150nm agus fad de 10,000 nm sreanga íon ocsaíd since.Ansin, nuair a ghníomhaigh na taighdeoirí na criostail ocsaíd since íon sna nanaifír le léasair eile faoin cheaptha teasa, d'astaithe na criostail ocsaíd since íon léasair le tonnfhad 17nm amháin.D'fhéadfaí nanaolaistir den sórt sin a úsáid ar deireadh thiar chun ceimiceáin a shainaithint agus chun acmhainn stórála faisnéise dioscaí ríomhaireachta agus ríomhairí fótónacha a fheabhsú.
2. Ultraviolet nanolaser
Tar éis teacht ar mhicrea-léasair, léasair micrea-diosca, léasair micrea-fáinne, agus léasair avalanche chandamach, rinne an poitigéir Yang Peidong agus a chomhghleacaithe in Ollscoil California, Berkeley, nanaolaeir teocht an tseomra.Is féidir leis an nanolaser ocsaíd since seo léasair a astú le líneáil níos lú ná 0.3nm agus tonnfhad 385nm faoi excitation solais, a mheastar gurb é an léasair is lú ar domhan agus ceann de na chéad fheistí praiticiúla a mhonaraítear ag baint úsáide as nanaitheicneolaíocht.Sa chéim tosaigh forbartha, thuar na taighdeoirí go bhfuil an nanolaser ZnO seo éasca le monarú, gile ard, méid beag, agus tá an fheidhmíocht comhionann le nó fiú níos fearr ná léasair GaN gorm.Mar gheall ar an gcumas eagair nanowire ard-dlúis a dhéanamh, is féidir le nanaolaers ZnO go leor feidhmchlár nach féidir a chur isteach le feistí GaAs an lae inniu.Chun léasair den sórt sin a fhás, déantar ZnO nanowire a shintéisiú trí mhodh iompair gáis a chatalaíonn fás criostail epitaxial.Gcéad dul síos, tá an tsubstráit sapphire brataithe le sraith de scannán óir 1 nm ~ 3.5nm tiubh, agus ansin é a chur ar bhád alúmana, téitear an t-ábhar agus an tsubstráit go 880 ° C ~ 905 ° C sa sreabhadh amóinia a tháirgeadh. Zn gaile, agus ansin an gaile Zn a iompar chuig an tsubstráit.Gineadh nanowires de 2μm~10μm le hachar trasghearrtha heicseagánach sa phróiseas fáis 2min~10min.Fuair na taighdeoirí amach go bhfuil ZnO nanowire mar chuas léasair nádúrtha le trastomhas 20nm go 150nm, agus tá an chuid is mó (95%) dá thrastomhas 70nm go 100nm.Chun staidéar a dhéanamh ar astaíocht spreagtha na nanaifeire, rinne na taighdeoirí an sampla a phumpáil go optúil i dteach gloine leis an gceathrú aschur armónach de léasair Nd:YAG (tonnfhad 266nm, leithead bíge 3ns).Le linn éabhlóid an speictrim astaíochta, tá an solas lamed le méadú ar an gcumhacht caidéil.Nuair a sháraíonn an léasú tairseach ZnO nanowire (thart ar 40kW/cm), beidh an pointe is airde le feiceáil sa speictream astaíochta.Tá leithead líne na bpointí is airde seo níos lú ná 0.3nm, atá níos mó ná 1/50 níos lú ná an leithead líne ón rinn astaithe faoi bhun na tairsí.De bharr na línte caola seo agus na méaduithe sciobtha ar dhéine na n-astuithe tháinig na taighdeoirí ar an tátal go dtarlaíonn astuithe spreagtha go deimhin sna nanaláraí seo.Mar sin, is féidir leis an eagar nanowire seo gníomhú mar athshonadóir nádúrtha agus mar sin a bheith ina fhoinse micrea-léasair idéalach.Creideann na taighdeoirí gur féidir an nanolaser gearrthonnta seo a úsáid i réimsí na ríomhaireachta optúla, stórála faisnéise agus nana-anailíseoirí.
3. Léasair tobair Quantum
Roimh agus tar éis 2010, sroichfidh an leithead líne eitseáilte ar an sliseanna leathsheoltóra 100nm nó níos lú, agus ní bheidh ach cúpla leictreon ag gluaiseacht sa chiorcad, agus beidh tionchar mór ag méadú agus laghdú leictreon ar oibriú an leictreoin. ciorcad.Chun an fhadhb seo a réiteach, rugadh léasair tobair chandamach.I meicnic chandamach, tugtar tobar chandamach ar réimse poitéinsil a chuireann srian le gluaiseacht leictreon agus a dhéanann iad a chainníochtú.Úsáidtear an srian candamach seo chun leibhéil fuinnimh chandamach a fhoirmiú i gciseal gníomhach an léasair leathsheoltóra, ionas go mbeidh an t-aistriú leictreonach idir na leibhéil fuinnimh i gceannas ar radaíocht corraithe an léasair, ar léasair tobair chandamach é.Tá dhá chineál léasair tobair chandamach ann: léasair chandamach líne agus léasair chandamach poncanna.
① léasair Quantum líne
Tá léasair chandamach sreinge forbartha ag eolaithe atá 1,000 uair níos cumhachtaí ná na léasair thraidisiúnta, ag tabhairt céim mhór i dtreo ríomhairí agus gléasanna cumarsáide níos tapúla a chruthú.D'fhorbair eolaithe in Ollscoil Yale, Lucent Technologies Bell LABS i New Jersey agus Institiúid Fisice Max Planck i Dresden an léasair, a fhéadfaidh luas na cumarsáide fuaime, físe, Idirlín agus cineálacha eile cumarsáide a mhéadú thar líonraí snáthoptaice, an Ghearmáin.Laghdódh na léasair ardchumhachta seo an gá atá le Athsheoltóirí costasacha, a shuiteáiltear gach 80km (50 míle) feadh na líne cumarsáide, ag táirgeadh bíoga léasair arís nach bhfuil chomh dian agus iad ag taisteal tríd an snáithín (Athsheoltóirí).
Am postála: Meitheamh-15-2023