Hva er en Nanolaser?

En nanolaser har alle de typiske egenskapene til en standardstørrelseslaser, noe som betyr at lys forsterkes gjennom stimulert stråling. Den primære forskjellen med en nanolaser er omfanget av både mekanismen og lysstrålen som slippes ut. Prefikset "nano" er avledet fra et gresk ord som betyr "dverg." Følgelig er en nanolaser mye mindre enn en standardlaser, både når det gjelder fotavtrykk og strålen som slippes ut. Faktisk er de fleste nanoteknologier ofte titalls eller hundre ganger mindre enn tradisjonelle teknologier.

Nanolasere har muligheten til å kondensere eller begrense lysstrålen som sendes ut utenfor lysets diffraksjonsgrense. Som et vitenskapelig begrep refererer lysets diffraksjonsgrense til evnen til å begrense lys. På en gang trodde forskere at lys kunne begrenses til maksimalt halvparten av bølgelengden. Slike grenser ble ansett som lysets diffraksjonsgrense. I motsetning til tradisjonelle lasere er nanolasere imidlertid i stand til å begrense en lysstråle så mye som 100 ganger mindre enn halvparten av bølgelengden.

Lasere fungerer via et komplekst forhold mellom synlig lys, fotoner og bølgelengder. Optiske resonatorer, komponentene som brukes til å administrere tilbakemelding i en laser, er nødvendige for å skape svingningen av fotoner som er nødvendig for at laseren skal avgi lys. Før utviklingen av nanolaser-teknologier, ble minimum resonatorstørrelsen antatt å være halvparten av laserlysets bølgelengde. Ved å bruke overflateplasmoner i stedet for fotoner, var utviklere i stand til å redusere størrelsen på resonatoren som kreves for nanolasere og dermed skape verdens minste lasere.

Den første fungerende nanolaseren ble utviklet i 2003. Forslag og forslag til nanolaser-teknologier begynte på slutten av 1950-tallet, selv om de opprinnelige miniatyrplasmonlaserne viste seg å være upraktiske. Siden 2003 har mange forbedringer og forbedringer innen nanolaser-teknologi resultert i stadig krympende størrelser. Fra 2011 var den minste nanolaseren kjent som en spaser, med navnet som et forkortelse for "overflateplasmonforsterkning ved stimulert utstråling av stråling."

Bruksområder for disse bittesmå laserne inkluderer datamaskiner, forbrukerelektronikk, medisinske applikasjoner og mikroskop, for bare å nevne noen. Spasere har for eksempel kapasiteten til å gjøres liten nok til å passe inni en datamaskinbrikke, og tillater informasjonsbehandling via lys kontra elektron. Lignende nanoteknologier som bruker halvlederlasere, samlet kjent som biomedisinske mikroenheter, er utviklet. Disse biomedisinske enhetene til nanolaser lar forskere skille kreftceller fra sunne celler ved å bruke nanoteknologi.