Vad är en nanolaser?

En nanolaser har alla typiska egenskaper hos en standardstorlekslaser, vilket innebär att ljus amplifieras genom den stimulerade utsläppen av strålning. Den primära skillnaden med en nanolaser är skalan för både mekanismen och den ljusstrålen som släpps ut. Prefixet "nano" härstammar från ett grekiskt ord som betyder "dvärg". Följaktligen är en nanolaser mycket mindre än en vanlig laser, både i fotavtryck och strålen släpps ut. I själva verket är de flesta nanoteknologier ofta tiotals eller hundratals gånger mindre än traditionell teknik.

nanolasers har förmågan att kondensera eller begränsa ljusstrålen som släpps utöver ljusets diffraktionsgräns. Som ett vetenskapligt koncept avser diffraktionsgränsen för ljuset förmågan att begränsa ljus. På en gång trodde forskare att ljus kunde begränsas till högst hälften av dess våglängd. Sådana gränser ansågs ljusets diffraktionsgräns. Till skillnad från traditionella lasrar kan nanolasare dock begränsa en lätt stråle så mycket som100 gånger mindre än hälften av dess våglängd.

lasrar fungerar via ett komplext samband mellan synligt ljus, fotoner och våglängder. Optiska resonatorer, komponenterna som används för att hantera feedback i en laser, behövs för att skapa svängningen av fotoner som är nödvändiga för att lasern ska avge ljus. Innan utvecklingen av nanolaser -teknik ansågs minsta resonatorstorlek vara halva laserljusets våglängd. Genom att använda ytplasmoner snarare än fotoner kunde utvecklare minska storleken på den resonator som krävs för nanolasatorer och därmed skapa världens minsta lasrar.

Den första arbetande nanolasen utvecklades 2003. Förslag och förslag för nanolaser -teknik började i slutet av 1950 -talet, även om de första miniatyrplasmonlasrarna visade sig vara opraktiska. Sedan 2003 har många framsteg och förfining inom nanolaser-teknik resulterat i ständigt shrinkungstorlekar. Från och med 2011 var den minsta nanolasen känd som en spas, där namnet var en förkortning för "ytplasmonamplifiering genom stimulerad utsläpp av strålning."

Applikationer för dessa små lasrar inkluderar datorer, konsumentelektronik, medicinska tillämpningar och mikroskop, för att bara nämna några. Spasers har till exempel kapacitet att göras tillräckligt små för att passa in i ett datorchip, vilket tillåter informationsbehandling via ljus kontra elektroner. Liknande nanoteknologier som använder halvledarlasrar, kollektivt kända som biomedicinska mikrodevices, har utvecklats. Dessa nanolaserbiomediska apparater tillåter forskare att urskilja cancerceller från friska celler med nanoteknologi.