Створен нови полупроводнички ласер са једним модом: Симултано скалирање велике снаге и величине
Истраживачи са Универзитета Калифорније у Берклију (УЦ Беркелеи) недавно су развили нови тип полупроводничког ласера под називом БеркСЕЛ. Резултати су објављени у часопису Натуре 29. јуна.
Шема Берклеи површинског емисионог ласера (БеркСЕЛ), са снопом пумпе у плавој боји и ласерским зраком у црвеној.
Истовремено повећање величине и снаге једномодних ласера представљало је изазов у оптици од када је први ласер направљен 1960. И овај рад показује да величина не мора да долази по цену кохерентности, што омогућава ласерима да буду моћнији и стабилан и покрива веће удаљености у многим применама.
Тим истраживача на челу са Бубакаром Кантеом, ванредним професором на Одсеку за електротехнику и рачунарске науке (ЕЕЦС) на Универзитету Калифорније у Берклију, и научници у Одељењу за науку о материјалима у Националној лабораторији Лоренс Беркли, демонстрирали су полупроводнички филм са уједначеним размакнуте и идентичне величине перфорације рупа које могу деловати као скалабилна ласерска шупљина. Резултати показују да ласерски зрак емитује конзистентну једну таласну дужину без обзира на величину ове ласерске шупљине.
У конвенционалним ласерима, кохерентна усмерена светлост једне таласне дужине почиње да се разбија како се ласерска шупљина повећава у величини. Стандардно решење је коришћење спољног механизма као што је таласовод за појачање зрака, међутим, ово заузима много простора. Елиминишући потребу за спољним појачавањем, истраживачи сада могу да смање величину и повећају ефикасност компјутерских чипова и других компоненти зависних од ласера.
Овај рад је посебно релевантан за технологију ласера који емитује вертикалну површину шупљине (ВЦСЕЛ). У ВЦСЕЛС, светлост се емитује вертикално са горње површине чипа. ВЦСЕЛ-ови су обично широки само неколико микрона, а тренутна стратегија која се користи за повећање њихове снаге је груписање стотина појединачних ВЦСЕЛ-ова заједно. Пошто су ласери независни, имају различите фазе и таласне дужине, тако да се њихове снаге не комбинују кохерентно – што је прихватљиво у апликацијама као што је препознавање лица, али потпуно неизводљиво у апликацијама где је тачност критична, као што су комуникације или хирургија.
„БеркСЕЛ“ ласерски дизајн развијен у УЦ Беркелеи омогућава ефикаснију једномодну емисију светлости, засновану првенствено на физичким својствима светлости која пролази кроз рупе у танким филмовима. Филм који су развили је 200-нм дебео индијум галијум арсенид фосфид (полупроводник који се обично користи у оптичким влакнима и телекомуникацијској технологији). Истраживачи примећују да су ове правилне рупе урезане фотолитографијом и да морају имати фиксну величину, облик и растојање - оне су у стању да делују као Диракове тачке, тополошка карактеристика дводимензионалних материјала заснованих на линеарној дисперзији енергије.
Штавише, пошто је фаза светлости која се шири од једне тачке до друге једнака индексу преламања помноженом са пређеним растојањем. Пошто је индекс преламања нула у Дираковој тачки, светлост која се емитује из различитих делова полупроводника је у потпуно истој фази и стога је оптички идентична. Валид Редјем, ко-водећи аутор студије и постдокторски сарадник ЕЕЦС-а, рекао је: „Филм у нашој студији има око 3,000 рупе, али теоретски може имати милион или милијарду рупа и резултат било би исто."
Истраживачи сада користе пулсни ласер високе енергије за оптичку пумпу и напајање БеркСЕЛ уређаја и мерење емисије из сваког отвора помоћу конфокалног микроскопа оптимизованог за блиску инфрацрвену спектроскопију. Прилагођавањем спецификација дизајна као што су величина отвора и полупроводнички материјал, "БеркСЕЛс" полупроводнички ласери могу да емитују на различитим циљним таласним дужинама.
Ако желите да сазнате више информација о МРЈ-Ласеру, посетите:
Машина за ласерско чишћење:хттпс://ввв.мрј-ласерцлеан.цом/ласер-цлеанинг-мацхине/
Машина за ласерско обележавање:хттпс://ввв.мрј-ласерцлеан.цом/ласер-маркинг-мацхине/
Машина за ласерско заваривање:хттпс://ввв.мрј-ласерцлеан.цом/ласер-велдинг-мацхине/
