최근에, 그것이 실온에 있는 가시광 범위에서 세계의 가장 소형 반도체 레이저를 개발했다고 ITMO 대학 (러시아)로부터의 연구원들이 이끄는 국제적 연구팀은 발표했습니다. 연구팀의 저자에 따르면, 이 레이저는 단지 310 나노미터 (밀리미터 중 약 1/3000)의 크기와 나노 입자이며, 그것이 실온에서 녹색 간섭 광을 생성시킬 수 있고, 심지어 육안으로 표준 광학 현미경을 사용하는 것으로 보여집니다.
그것은 과학자들이 성공적으로 가시 광선 밴드의 푸른 부분을 넘어서게 하는 가치가 있는 언급하기 입니다. physics 학부와 ITMO 대학의 공학에 있는 교수인 세르게이 마카로브인 이 기사의 주요 연구원이 말했습니다 : 현대 발광 반도체 "으로 분야에 '녹색 격차' 문제가 있습니다. 녹색 차이는 발광 다이오드에서 사용된 전통적 반도체 물질의 양자 효율이 녹색 범위의 부분에서 날카롭게 떨어지는 것을 의미합니다. 이 문제는 전통적 반도체 물질로 만들어진 실온 나노 레이저의 개발을 복잡하게 합니다. "
ITMO 대학 연구 팀은 페로브스카이트 할로겐화물을 그것의 나노 레이저에 쓸 자료로 선택했습니다. 전통적 레이저 2 핵심 요소의 조립되 오랫동안 컨파인 전자 에너지 안을 돕는 자극과 배출과 광 공진기를 응집성이도록 허용하는 활성 매체이고. 페로브스카이트는 이러한 2 특성을 제공할 수 있습니다 : 나노미터 입자의 어떤 형태는 양쪽 활성 매체와 효율이 높은 공진기의 역할을 할 수 있습니다. 결과적으로 과학자들은, 펨토초 레이저 펄스에 의해 자극될 때, 실온에서 레이저 방사선을 생성시킬 수 있는 310개의 나노단위 크기 정6면체형 입자를 생산하는데 성공했습니다.
ITMO 대학의 주니어 연구원과 논문의 공동 집필자들 중 하나인 예카테리나이세 티그운트세바를 말했습니다. "우리는 나노 레이저를 펌핑하기 위해 펨토초 레이저 펄스를 사용합니다. 특별한 펌프의 세기의 레이저 발생 한계가 도달될 때까지 우리는 고립된 나노 입자를 비춥니다. 이 나노 레이저가 적어도 100만의 자극 사이클 이내에 작동할 수 있다는 것을 우리는 증명했습니다. 연구팀에 의해 개발된 나노 레이저의 독점은 그것의 작은 사이즈로 제한되지 않습니다. 최근에 계획된 나노 입자는 또한 효과적으로 자극된 방사 에너지를 제한하고 레이저 발생에게 충분히 높은 전자기장 증폭을 제공할 수 있습니다.
ITMO 대학의 주니어 연구원과 기사의 공동 집필자들 중 하나인 키릴 코셸예프가 설명했습니다 : 아이디어는 레이저 발생이 역치 처리라는 것입니다. 말하자면, 당신은 한 특별한 외부 등의 '한계' 강도 원천에 나노 입자를 자극하기 위해 레이저 펄스를 사용합니다. 입자는 레이저 방출을 생산하기 시작합니다. 만약 당신이 충분하 범위내로 빛을 한정할 수 없으면, 어떤 레이저 방출도 있지 않을 것입니다. 다른 재료와 시스템에서의, 그러나 유사한 아이디어로 이전 경험에서, 당신이 4차 또는 제 5순위 미 공명을 사용할 수 있다는 것을 그것은 보여주며, 그것이 레이저에 의해 발생된 주파수로, 물질에서 광파장이 공진기 부피 4 내지 5 번에게 공명에 어울리는 것을 찾아주는 것을 의미합니다. 우리의 입자가 결코 행해지지 않는 이전인 것 인 제3차 미 공명을 지원한다는 것을 우리는 증명했습니다. 다시 말하면, 공진기의 크기가 자재 안에서 3 빛의 파장과 동일할 때, 우리는 응집성 유발 방출을 생산할 수 있습니다 "
또 다른 중요사항은 나노 입자가 외부 압력 또는 극저온용을 적용하지 않고 레이저로서 사용될 수 있다는 것입니다. 연구에서 묘사된 모든 효과는 일반 대기압과 실온에 생산되었습니다. 광컴퓨터를 위한 칩을 포함하여 이것은 정보를 전하고 처리하기 위해 빛을 이용하는 광소자와 센서와 기타 장치를 제조하는 것을 전문으로 하는 전문가들에게 이 기술을 매력적이게 합니다.
가시광 범위에서 일하는 레이저의 장점은 다른 모든 특성이 똑같은 것 일 때 그들이 똑같은 특성과 빨갛고 적외선 광원들보다 작다는 것입니다. 실제로, 작은 레이저의 크기는 보통 방출된 파장과의 입방 관계를 가지고 청신호의 파장이 3 배 적외선등의 그것보다 작기 때문에, 소형화의 제한이 훨씬 그린 레이저에서 보다 큽니다. 이것은 미래 광학 컴퓨터 시스템을 위한 극히 컴팩트한 부품의 생산에 필수적입니다.