Was ist ein Nanolaser?
Ein Nanolaser hat alle typischen Eigenschaften eines Lasers der Standardgröße, was bedeutet, dass Licht durch die stimulierte Strahlungsemission amplifiziert wird. Der Hauptunterschied zu einem Nanolaser ist die Skala sowohl des Mechanismus als auch des emittierten Lichtstrahls. Das Präfix "Nano" stammt aus einem griechischen Wort, das "Zwerg" bedeutet. Dementsprechend ist ein Nanolaser viel kleiner als ein Standard -Laser, sowohl im Fußabdruck als auch im emittierten Strahl. Tatsächlich sind die meisten Nanotechnologien häufig zehn oder hundert Male kleiner als herkömmliche Technologien.
Nanolaser bieten die Fähigkeit, den Lichtstrahl, der über die Beugungsgrenze des Lichts hinausgeht, zu kondensieren oder zu beschränken. Als wissenschaftliches Konzept bezieht sich die Beugungsgrenze des Lichts auf die Fähigkeit, Licht zu beschränken. Zu einer Zeit glaubten Wissenschaftler, dass Licht auf maximal die Hälfte seiner Wellenlänge beschränkt sein könnte. Solche Grenzwerte wurden als Beugungsgrenze des Lichts angesehen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Lasern können Nanolaser einen Lichtstrahl genauso beschränken wie100 -mal kleiner als die Hälfte seiner Wellenlänge.
Laser arbeiten über eine komplexe Beziehung zwischen sichtbarem Licht, Photonen und Wellenlängen. Optische Resonatoren, die Komponenten, die zur Verwaltung von Feedback in einem Laser verwendet werden, sind erforderlich, um die Schwingung von Photonen zu erzeugen, die für den Laser erforderlich sind, um Licht auszugeben. Vor der Entwicklung von Nanolaser -Technologien wurde angenommen, dass die Mindestresonatorgröße die Hälfte der Wellenlänge des Laserlichts beträgt. Durch die Verwendung von Oberflächenplasmonen und nicht durch Photonen konnten Entwickler die Größe des für Nanolaser erforderlichen Resonators reduzieren und somit die kleinsten Laser der Welt schaffen.
Der erste arbeitende Nanolaser wurde 2003 entwickelt. Vorschläge und Vorschläge für Nanolaser -Technologien begannen Ende der 1950er Jahre, obwohl sich die ersten Miniatur -Plasmonlaser als unpraktisch erwiesen. Seit 2003 haben zahlreiche Fortschritte und Verfeinerungen in der Nanolaser-Technologie zu Ever-Shrin geführtKönigsgrößen. Ab 2011 war der kleinste Nanolaser als Spaser bekannt, wobei der Name ein Akronym für „Oberflächenplasmonamplifikation durch stimulierte Strahlungsemission“ war.
Anwendungen für diese winzigen Laser umfassen Computer, Unterhaltungselektronik, medizinische Anwendungen und Mikroskope, um nur einige zu nennen. Spaser haben beispielsweise die Kapazität, klein genug zu machen, um in einen Computerchip zu passen, sodass die Informationsverarbeitung über Licht im Vergleich zu Elektronen ermöglicht wird. Ähnliche Nanotechnologien unter Verwendung von Halbleiterlasern, die zusammen als biomedizinische Mikrodevices bekannt sind, wurden entwickelt. Diese biomedizinischen Geräte von Nanolaser ermöglichen es Wissenschaftlern, Krebszellen aus gesunden Zellen unter Verwendung von Nanotechnologie zu erkennen.