Nanolaser hè un tipu di micro è nano dispositivu chì hè fattu di nanomateriali cum'è nanowire cum'è resonator è pò emette laser sottu fotoeccitazione o eccitazione elettrica.A dimensione di stu laser hè spessu solu cintinara di microni o ancu decine di microni, è u diametru hè finu à l'ordine nanometru, chì hè una parte impurtante di u futuru display di film sottile, ottica integrata è altri campi.
Classificazione di nanolaser:
1. Nanowire laser
In u 2001, i circadori di l'Università di California, Berkeley, in i Stati Uniti, anu creatu u laser più chjucu di u mondu - nanolaser - nantu à u filu nanoopticu solu un millesimu di a lunghezza di un capeddu umanu.Stu laser ùn solu emette laser ultraviolet, ma pò ancu esse sintonizatu per emette laser chì varieghja da u blu à l'ultraviolet prufonda.I circadori anu utilizatu una tecnica standard chjamata epifitazione orientata per creà u laser da cristalli d'ossidu di zincu puri.Prima "cultivatu" nanofili, vale à dì, furmatu nantu à una strata d'oru cù un diametru di 20nm à 150nm è una lunghezza di fili d'ossidu di zincu puri 10 000 nm.Allora, quandu i circadori attivatu i cristalli di l'ossidu di zincu puri in i nanofili cù un altru laser sottu à a serra, i cristalli di l'ossidu di zincu puri emettenu un laser cù una lunghezza d'onda di solu 17 nm.Tali nanolaser puderanu eventualmente esse aduprati per identificà i sustanzi chimichi è migliurà a capacità di almacenamentu di l'infurmazioni di i dischi di l'informatica è l'urdinatori fotonici.
2. Nanolaser ultraviolet
Dopu à l'avventu di micro-lasers, micro-disk lasers, micro-ring lasers, è laser avalanche quantisticu, u chimicu Yang Peidong è i so culleghi di l'Università di California, Berkeley, anu fattu nanolaser à temperatura di l'ambienti.Stu nanolaser d'ossidu di zincu pò emette un laser cù una larghezza di linea di menu di 0,3 nm è una lunghezza d'onda di 385 nm sottu eccitazione luminosa, chì hè cunsideratu u laser più chjucu in u mondu è unu di i primi dispusitivi pratichi fabbricati cù nanotecnologia.In u stadiu iniziale di u sviluppu, i circadori preditu chì stu nanolaser ZnO hè facile à fabricà, altu luminosu, picculu taglia, è u funziunamentu hè uguali o ancu megliu cà GaN lasers blu.A causa di a capacità di fà matrici di nanowire d'alta densità, i nanolaser ZnO ponu entre in parechje applicazioni chì ùn sò micca pussibule cù i dispositi GaAs d'oghje.Per fà cresce tali laser, u nanowire ZnO hè sintetizatu da u metudu di trasportu di gasu chì catalizza a crescita di cristalli epitassiali.Prima, u sustrato di zaffiro hè ricopertu cù una strata di film d'oru di 1 nm ~ 3,5 nm, è poi mette nantu à una barca d'alumina, u materiale è u sustrato sò riscaldati à 880 ° C ~ 905 ° C in u flussu di ammonia per pruduce. Zn steam, è poi u Zn steam hè trasportatu à u sustrato.Nanofili di 2μm ~ 10μm cù area di sezione trasversale esagonale sò stati generati in u prucessu di crescita di 2min ~ 10min.I circadori truvaru chì ZnO nanowire forma una cavità laser naturali cù un diametru di 20nm à 150nm, è a maiò parte (95%) di u so diametru hè 70nm à 100nm.Per studià l'emissione stimulata di i nanofili, i circadori anu pompatu otticamente a mostra in una serra cù a quarta output armonica di un laser Nd: YAG (lunghezza d'onda 266 nm, larghezza di impulsu 3ns).Duranti l'evoluzione di u spettru di emissioni, u lume hè lamed cù l'aumentu di a putenza di a pompa.Quandu u lasing supera u limitu di ZnO nanowire (circa 40kW / cm), u puntu più altu appariscerà in u spettru di emissioni.A larghezza di a linea di sti punti più altu hè menu di 0.3nm, chì hè più di 1/50 menu di a larghezza di linea da u vertice di emissione sottu à u limitu.Queste larghezze di linea strette è l'aumentu rapidu di l'intensità di l'emissione hà purtatu i circadori à cuncludi chì l'emissione stimulata si trova veramente in questi nanofili.Dunque, sta matrice nanowire pò agisce cum'è un resonator naturali è cusì diventa una fonte ideale di micro laser.I circadori crèdenu chì stu nanolaser di cortu-longuezza d'onda pò esse usatu in i campi di l'informatica ottica, l'almacenamiento di l'infurmazioni è u nanoanalizzatore.
3. Quantum well lasers
Prima è dopu à u 2010, a larghezza di a linea incisa nantu à u chip semiconductor hà da ghjunghje à 100 nm o menu, è ci saranu solu uni pochi d'elettroni chì si movenu in u circuitu, è l'aumentu è a diminuzione di un elettrone avarà un grande impattu nantu à u funziunamentu di u circuitu. circuitu.Per risolve stu prublema, sò nati i laser quantum well.In a meccanica quantistica, un campu potenziale chì limita u muvimentu di l'elettroni è li quantize hè chjamatu pozzu quantum.Questa limitazione quantum hè usata per furmà livelli d'energia quantistica in a strata attiva di u laser semiconductor, perchè a transizione elettronica trà i livelli d'energia domina a radiazione eccitata di u laser, chì hè un laser quantum well.Ci sò dui tipi di laser quantum well: laser line quantum è laser dot quantum.
① Laser à ligne quantique
I scientisti anu sviluppatu laser à filu quantisticu chì sò 1000 volte più putenti cà i laser tradiziunali, facendu un grande passu versu a creazione di computer più veloci è dispositivi di cumunicazione.U laser, chì pò aumentà a velocità di l'audio, video, Internet è altre forme di cumunicazione nantu à e rete di fibra ottica, hè statu sviluppatu da i scientisti di l'Università di Yale, Lucent Technologies Bell LABS in New Jersey è l'Istitutu Max Planck per a Fisica in Dresda. Alemagna.Sti lasers high-putenza avissi a riduzzione di u bisognu di Repeaters caru, chì sò stallati ogni 80km (50 miles) longu a linia di cumunicazione, di novu pruducia impulsi laser chì sò menu intensu cum'è viaghjà à traversu a fibra (Repeaters).
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