Co to jest Nanolaser?

Nanolaser ma wszystkie typowe właściwości lasera o standardowym rozmiarze, co oznacza, że ​​światło jest wzmacniane poprzez stymulowaną emisję promieniowania. Podstawową różnicą w przypadku nanolasera jest skala zarówno mechanizmu, jak i emitowanej wiązki światła. Przedrostek „nano” pochodzi od greckiego słowa oznaczającego „karzeł”. W związku z tym nanolaser jest znacznie mniejszy niż standardowy laser, zarówno pod względem powierzchni, jak i emitowanej wiązki. W rzeczywistości większość nanotechnologii jest często dziesiątki lub setki razy mniejsza niż tradycyjne technologie.

Nanolasery mają zdolność kondensowania lub ograniczania wiązki światła emitowanej poza granicę dyfrakcji światła. Jako koncepcja naukowa granica dyfrakcji światła odnosi się do możliwości ograniczenia światła. Kiedyś naukowcy uważali, że światło może być ograniczone do maksymalnie połowy jego długości fali. Takie granice uznano za granicę dyfrakcji światła. Jednak w przeciwieństwie do tradycyjnych laserów, nanolasery są w stanie ograniczyć wiązkę światła nawet 100 razy mniejszą niż połowa jej długości fali.

Lasery działają poprzez złożony związek między światłem widzialnym, fotonami i długościami fal. Rezonatory optyczne, komponenty używane do zarządzania sprzężeniem zwrotnym w laserze, są potrzebne do wytworzenia oscylacji fotonów niezbędnych do emitowania światła przez laser. Przed opracowaniem technologii nanolaserowej uważano, że minimalny rozmiar rezonatora wynosi połowę długości fali światła laserowego. Dzięki zastosowaniu plazmonów powierzchniowych zamiast fotonów twórcy byli w stanie zmniejszyć rozmiar rezonatora wymagany dla nanolaserów, a tym samym stworzyć najmniejsze lasery na świecie.

Pierwszy działający nanolaser został opracowany w 2003 roku. Propozycje i sugestie dotyczące technologii nanolaser rozpoczęły się pod koniec lat 50. XX wieku, chociaż początkowe miniaturowe lasery plazmonowe okazały się niepraktyczne. Od 2003 r. Liczne udoskonalenia i udoskonalenia technologii nanolaser doprowadziły do ​​coraz mniejszych rozmiarów. W 2011 r. Najmniejszy nanolaser był znany jako spaser, a jego nazwa to akronim „amplifikacji plazmonowej powierzchni poprzez stymulowaną emisję promieniowania”.

Zastosowania tych małych laserów obejmują komputery, elektronikę użytkową, aplikacje medyczne i mikroskopy, żeby wymienić tylko kilka. Na przykład spasery mogą być wystarczająco małe, aby zmieściły się w układzie komputerowym, umożliwiając przetwarzanie informacji za pomocą światła kontra elektronów. Opracowano podobne nanotechnologie wykorzystujące lasery półprzewodnikowe, znane łącznie jako mikrourządzenia biomedyczne. Te urządzenia biomedyczne nanolaser pozwalają naukowcom odróżnić komórki rakowe od zdrowych komórek za pomocą nanotechnologii.