Hvad er en Nanolaser?
En nanolaser har alle de typiske egenskaber ved en standardstørrelseslaser, hvilket betyder, at lys forstærkes gennem den stimulerede emission af stråling. Den primære forskel med en nanolaser er skalaen på både mekanismen og den lysstråle, der udsendes. Præfikset "nano" stammer fra et græsk ord, der betyder "dværg." I overensstemmelse hermed er en nanolaser meget mindre end en standardlaser, både hvad angår fodaftryk og strålen udsendt. Faktisk er de fleste nanoteknologier ofte titusinder eller hundreder af gange mindre end traditionelle teknologier.
Nanolasere har evnen til at kondensere eller begrænse den lysstråle, der udsendes ud over lysets diffraktionsgrænse. Som et videnskabeligt koncept henviser lysets diffraktionsgrænse til evnen til at begrænse lys. På en tid troede forskere, at lys kunne begrænses til højst halvdelen af sin bølgelængde. Sådanne grænser blev betragtet som diffraktionsgrænsen for lys. I modsætning til traditionelle lasere er nanolasere imidlertid i stand til at begrænse en lysstråle op til 100 gange mindre end halvdelen af dens bølgelængde.
Lasere fungerer via et komplekst forhold mellem synligt lys, fotoner og bølgelængder. Optiske resonatorer, de komponenter, der bruges til at styre feedback i en laser, er nødvendige for at skabe svingningen af fotoner, der er nødvendige for, at laseren udsender lys. Før udviklingen af nanolaserteknologier blev den minimale resonatorstørrelse antaget at være halvdelen af laserlysets bølgelængde. Ved at bruge overfladeplasmaer snarere end fotoner kunne udviklere reducere størrelsen på den resonator, der kræves til nanolasere, og således skabe verdens mindste lasere.
Den første fungerende nanolaser blev udviklet i 2003. Forslag og forslag til nanolaser-teknologier begyndte i slutningen af 1950'erne, selvom de indledende miniature plasmon-lasere viste sig upraktiske. Siden 2003 har adskillige fremskridt og forbedringer inden for nanolaserteknologi resulteret i stadigt krympende størrelser. Fra 2011 var den mindste nanolaser kendt som en spaser, hvor navnet var et forkortelse for "overfladeplasmon-amplifikation ved stimuleret udsendelse af stråling."
Anvendelser til disse små lasere inkluderer computere, forbrugerelektronik, medicinske applikationer og mikroskoper, bare for at nævne nogle få. Spasere har for eksempel kapaciteten til at gøres lille nok til at passe ind i en computerchip, hvilket tillader informationsbehandling via lys kontra elektroner. Lignende nanoteknologier ved hjælp af halvlederlasere, samlet kendt som biomedicinske mikroindretninger, er blevet udviklet. Disse biomedicinske enheder til nanolaser giver forskere mulighed for at skelne kræftceller fra sunde celler ved hjælp af nanoteknologi.