Hva er en Nanolaser?

May 16  by Eliza

En nanolaser har alle de typiske egenskapene til en standard størrelse laser, noe som betyr at lyset forsterkes gjennom stimulert emisjon av stråling. Den primære forskjellen med en nanolaser er omfanget av både mekanismen og den lysstråle som avgis. Forstavelsen "nano" er avledet fra et gresk ord som betyr "dverg". Følgelig, er en nanolaser mye mindre enn en standard laser, både i fotavtrykk og strålen som sendes ut. Faktisk er de fleste nanoteknologi er ofte flere titalls eller hundrevis av ganger mindre enn tradisjonell teknologi.

Nanolasere har evnen til å kondensere eller begrense den lysstråle som sendes ut utover diffraksjonsgrensen av lys. Som et vitenskapelig begrep, refererer diffraksjonsgrensen av lys til evnen til å begrense lyset. På et tidspunkt trodde forskere at lys kan være begrenset til maksimalt halvparten av sin bølgelengde. Slike grenser ble ansett diffraksjonsgrensen av lys. I motsetning til tradisjonelle lasere, men nanolasere er i stand til å begrense en lysstråle så mye som 100 ganger mindre enn halvparten av bølgelengden.

Lasere opererer via et komplekst forhold mellom synlig lys, fotoner og bølgelengder. Optiske resonatorer, de komponenter som brukes for å styre tilbake i en laser, er nødvendig for å skape den oscillasjon av fotoner som er nødvendig for laseren til å sende ut lys. Forut for utviklingen av nanolaser teknologier, ble den minimale resonator størrelse antas å være halvparten av laserlys bølgelengde. Ved å bruke overflateplasmons fremfor fotoner, utviklere var i stand til å redusere størrelsen av resonatoren som kreves for nanolasere og dermed skape verdens minste lasere.

Den første arbeids nanolaser ble utviklet i 2003. Forslag og forslag til nanolaser teknologier begynte på slutten av 1950-tallet, selv om første miniatyr plasmon lasere viste seg upraktisk. Siden 2003 har en rekke fremskritt og forbedringer i nanolaser teknologi resultert i stadig krympende størrelser. Fra 2011 ble den minste nanolaser kjent som en spaser, med navnet være et akronym for "overflaten plasmon forsterkning ved stimulert emisjon av stråling."

Søknader om disse små lasere omfatter datamaskiner, forbrukerelektronikk, medisinsk bruk og mikroskoper, bare for å nevne noen. Spasers, for eksempel, ha evne til å bli gjort liten nok til å passe inne i en databrikke, slik at informasjonsbehandling via lys versus elektroner. Lignende nanoteknologi som bruker halvlederlasere, kollektivt kjent som biomedisinske Microdevices, har blitt utviklet. Disse nanolaser biomedisinske enheter tillate forskere å skjelne kreftceller fra friske celler ved hjelp av nanoteknologi.