O le Nanolaser o se ituaiga masini laʻititi ma nano e faia i mea nano e pei o le nanowire e fai ma resonator ma e mafai ona faʻasalalauina le laser i lalo o le photoexcitation poʻo le eletise excitation. O le lapoʻa o lenei laser e masani lava e naʻo le selau microns pe oʻo lava i le sefulu microns, ma o le lautele e oʻo atu i le nanometer order, o se vaega taua lea o le faʻaaliga o le ata manifinifi i le lumanaʻi, optics tuʻufaʻatasia ma isi vaega.
Fa'avasegaga o le nanolaser:
1. Laser nanowire
I le 2001, na faia ai e le au suʻesuʻe i le Iunivesite o Kalefonia, Berkeley, i le Iunaite Setete, le laser aupito laʻititi i le lalolagi - nanolasers - i luga o le uaea nanooptic e naʻo le tasi le afe o le umi o le lauulu o le tagata. O lenei laser e le gata ina faʻasalalauina ai lasers ultraviolet, ae mafai foi ona faʻatulagaina e faʻasalalau ai lasers e amata mai i le lanumoana i le ultraviolet loloto. Na faʻaaogaina e le au suʻesuʻe se metotia masani e taʻua o le oriented epiphytation e fatu ai le laser mai tioata zinc oxide mama. Na latou "faʻatoʻaga" muamua nanowires, o lona uiga, na fausia i luga o se vaega auro e 20nm i le 150nm le lautele ma le umi e 10,000 nm uaea zinc oxide mama. Ona, ina ua faʻagaoioia e le au suʻesuʻe tioata zinc oxide mama i totonu o nanowires i se isi laser i lalo o le fale lauʻeleʻele, na faʻasalalauina ai e tioata zinc oxide mama se laser e naʻo le 17nm le umi. O ia nanolasers e mafai ona faʻaaogaina mulimuli ane e faʻailoa ai vailaʻau ma faʻaleleia atili ai le gafatia o le teuina o faʻamatalaga o tisiketi komepiuta ma komepiuta photonic.
2. Nanolaser Ultraviolet
I le maeʻa ai o le faʻaaogaina o micro-laser, micro-disk lasers, micro-ring lasers, ma quantum avalanche lasers, na faia ai e le chemist o Yang Peidong ma ana paʻaga i le Iunivesite o Kalefonia, Berkeley, ni nanolasers i le vevela o le potu. O lenei zinc oxide nanolaser e mafai ona faʻasalalauina se laser e itiiti ifo i le 0.3nm le lautele o le laina ma le 385nm le umi o le galu i lalo o le malamalama, lea e manatu o le laser aupito itiiti i le lalolagi ma o se tasi o masini muamua na gaosia e faʻaaogaina ai le nanotechnology. I le amataga o le atinaʻeina, na vaʻaia e le au suʻesuʻe o lenei ZnO nanolaser e faigofie ona gaosia, maualuga le pupula, laʻititi le tele, ma e tutusa pe sili atu foʻi le faʻatinoga nai lo GaN blue lasers. Ona o le gafatia e faia ai ni nanowire faʻatulagaina maualuga, e mafai e ZnO nanolasers ona ulufale i le tele o faʻaoga e le mafai ona faia i masini GaAs i aso nei. Ina ia faʻatupuina ia lasers, e faʻapipiʻiina le ZnO nanowire e ala i le metotia o felauaiga kesi lea e faʻamalosia ai le tuputupu aʻe o le tioata epitaxial. Muamua, o le mea e fai ai le safaira e ufiufi i se vaega o le ata auro e 1 nm ~ 3.5nm le mafiafia, ona tuʻu lea i luga o se vaʻa alumina, o le mea ma le mea e fai ai e faʻavevela i le 880 ° C ~ 905 ° C i le tafe o le ammonia e maua ai le ausa Zn, ona feaveaʻi lea o le ausa Zn i le mea e fai ai. O uaea nano e 2μm ~ 10μm ma le vaega e faʻalava ai le hexagonal na gaosia i le faagasologa o le tuputupu aʻe o le 2 minute ~ 10 minute. Na maua e le au suʻesuʻe o le uaea nano ZnO e fausia ai se avanoa laser masani e 20nm i le 150nm le lautele, ma o le tele (95%) o lona lautele e 70nm i le 100nm. Mo le suʻesuʻeina o le faʻaosofiaina o le faʻaosofiaina o le faʻaosofiaina o uaea nano, na pamuina e le au suʻesuʻe le faʻataʻitaʻiga i totonu o se fale lauʻeleʻele ma le faʻaosofia lona fa o le Nd:YAG laser (266nm wavelength, 3ns pulse width). I le taimi o le evolusione o le emission spectrum, o le malamalama e faʻaitiitia i le faʻateleina o le malosiaga o le pamu. A sili atu le lasing i le tulaga fa'atapula'a o le ZnO nanowire (pe tusa ma le 40kW/cm), o le a aliali mai le tulaga aupito maualuga i le fusi o le fa'asalalauga. O le lautele o laina o nei tulaga aupito maualuga e itiiti ifo i le 0.3nm, lea e sili atu i le 1/50 le itiiti ifo nai lo le lautele o laina mai le tumutumu o le fa'asalalauga i lalo ifo o le tulaga fa'atapula'a. O nei laina vaapiapi ma le vave fa'ateleina o le malosi o le fa'asalalauga na mafua ai ona fa'ai'u e le au su'esu'e e moni lava e tupu le fa'asalalauga fa'aosofia i nei nanowires. O le mea lea, e mafai e lenei nanowire array ona galue o se resonator masani ma avea ai ma se puna lelei o le micro laser. E talitonu le au su'esu'e e mafai ona fa'aaogaina lenei nanolaser pu'upu'u-wavelength i vaega o le fa'akomepiuta opitika, teuina o fa'amatalaga ma le nanoanalyzer.
3. Leisa o le vaieli kuantumu
A o le’i oo i le 2010 ma ina ua mae’a le 2010, o le lautele o le laina ua vaneina i luga o le semiconductor chip o le a oo atu i le 100nm pe itiiti ifo, ma o le a na o ni nai eletise o lo’o fe’avea’i i le matagaluega, ma o le fa’ateleina ma le fa’aitiitia o se eletise o le a i ai se aafiaga tele i le fa’agaioiga o le matagaluega. Ina ia foia lenei fa’afitauli, na fanau mai ai lasers quantum well. I le quantum mechanics, o se fanua gafatia e taofia ai le gaioiga o eletise ma fa’atusatusaina i latou e ta’ua o le quantum well. O lenei fa’atapula’aina quantum e fa’aaogaina e fausia ai tulaga o le malosiaga quantum i le vaega malosi o le semiconductor laser, ina ia pulea e le fesuia’iga eletise i le va o tulaga o le malosiaga le fa’asalalauina o le laser, o se quantum well laser. E lua ituaiga o quantum well lasers: quantum line lasers ma quantum dot lasers.
① Leisa laina kuantum
Ua atiae e saienitisi ni laser uaea kuantum e 1,000 taimi e sili atu le malolosi nai lo laser masani, ma ua faia ai se laasaga tele agai i le fausiaina o komepiuta ma masini fesoʻotaʻiga e vave atu. O le laser, lea e mafai ona faʻateleina le saoasaoa o leo, vitio, Initaneti ma isi ituaiga o fesoʻotaʻiga i luga o fesoʻotaʻiga fiber-optic, na atiae e saienitisi i le Iunivesite o Yale, Lucent Technologies Bell LABS i New Jersey ma le Max Planck Institute for Physics i Dresden, Siamani. O nei laser e sili atu le malosi o le a faʻaitiitia ai le manaʻomia o Repeaters taugata, ia e faʻapipiʻiina i le 80km (50 maila) i luga o le laina fesoʻotaʻiga, ma toe gaosia ai ni pulse laser e itiiti le malosi aʻo latou malaga i totonu o le fiber (Repeaters).
Taimi na lafoina ai: Iuni-15-2023