Νέα σκοτεινή παλμό λέιζερ παράγει φως χρήση κβαντικές τελείες

Published on June 10, 2010 at 3:09 AM

Σε μια εκ των προτέρων ότι ακούγεται σχεδόν Ζεν, ερευνητές του Εθνικού Ινστιτούτου Προτύπων και Τεχνολογίας (NIST) και JILA, ένα κοινό ίδρυμα του NIST με το Πανεπιστήμιο του Κολοράντο στο Boulder, έχουν καταδείξει ένα νέο είδος παλμικού λέιζερ που δεν διαπρέπει στην παραγωγή φωτός . Η νέα συσκευή παράγει συνεχή ρεύματα της "σκοτεινής παλμών» που επαναλαμβάνεται βουτιές της έντασης του φωτός-το οποίο είναι το αντίθετο από το φωτεινό εκρήξεις σε ένα τυπικό παλμικού λέιζερ.

Παρά το δυσοίωνο το όνομά της, η σκοτεινή λέιζερ παλμών είναι οραματίστηκε ως εργαλείο για την καλοήθη επικοινωνίες και οι μετρήσεις που βασίζονται στο υπέρυθρο φως συχνότητες. Η υπερβραχύ λέιζερ παλμών διάρκεια μόλις 90 picoseconds (trillionths του δευτερολέπτου), καθιστώντας την συσκευή κατάλληλη για μετρήσεις σε μικρές χρονικές κλίμακες. Σκούρα τα όσπρια μπορεί να είναι χρήσιμο στην επεξεργασία σήματος, διότι, σε αντίθεση με φωτεινά όσπρια, οι οποίοι γενικά διαδίδονται χωρίς παραμόρφωση. Σκούρο παλμοί θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σαν ένα κλείστρου της κάμερας για μια συνεχή δέσμη φωτός σε οπτικά δίκτυα.

Colorized ίχνος των παλμών από το NIST / JILA "σκοτεινή παλμού« λέιζερ, που δείχνει το φως εξόδου σχεδόν κλείνει για κάθε 2,5 νανοδευτερόλεπτα.

Περιγράφεται στο Optics Express, το νέο NIST / JILA τεχνολογία είναι η πρώτη να παράγει σκούρο παλμούς κατευθείαν από μια κοιλότητα λέιζερ ημιαγωγών, χωρίς ηλεκτρικό ή οπτικό διαμόρφωση των παλμών μετά παράγονται. Το τσιπ μεγέθους υπέρυθρο λέιζερ παράγει φως από τα εκατομμύρια των κβαντικών τελειών (qdots), νανοδομημένων υλικών ημιαγωγών που καλλιεργούνται στο NIST. Τα λέιζερ Quantum dot γνωστό για την ασυνήθιστη συμπεριφορά.

Στο νέο NIST / JILA λέιζερ, είναι μικρά ηλεκτρικά ρεύματα εγχέεται στο λέιζερ, προκαλώντας την qdots να εκπέμπουν φως. Η qdots είναι όλα περίπου το ίδιο μέγεθος-περίπου 10 νανόμετρα (δισεκατομμυριοστά του μέτρου) με ευρεία και ως εκ τούτου, λόγω της νανοδομημένων σχεδιασμό που τους κάνει να συμπεριφέρονται σαν μεμονωμένα άτομα, όλα εκπέμπουν φως στην ίδια συχνότητα. Η τρέχουσα παράγει αρκετή ενέργεια για να συμπληρωθούν οι εκπομπές από τη συλλογική τελείες, δημιουργώντας τις ειδικές ιδιότητες του φωτός λέιζερ.

Το νέο λέιζερ εξαρτάται από την ασυνήθιστη δυναμική ενέργεια της qdots », που έχουν ως αποτέλεσμα τη σταθεροποίηση σκοτάδι παλμών. Μετά εκπέμπουν φως, qdots ανάκτηση ενέργειας από το εσωτερικό γρήγορα (σε περίπου 1 picosecond), αλλά με βραδύτερο ρυθμό (γύρω στο 200 picoseconds) από τις εισροές ενέργειας καταγωγής εκτός της qdots στην κοιλότητα του λέιζερ. Αυτό δημιουργεί μια εξέλιξη των συνολικών κερδών ενέργειας σταδιακά δίνοντας τη θέση συνολικές απώλειες ενέργειας. Τελικά, το λέιζερ φτάνει σε σταθερή κατάσταση των επανειλημμένων σύντομη έντασης dips-μια πτώση της τάξης του 70 τοις εκατό-από τη συνεχή φόντο το φως.

Η σκοτεινή λέιζερ παλμών αναπτύχθηκε μέσα από μια στενή συνεργασία μεταξύ NIST εμπειρογνωμόνων qdot την ανάπτυξη και σχεδίαση ημιαγωγών λέιζερ και κατασκευής, καθώς και JILA εμπειρογνώμονες σε λέιζερ ultrafast και οι σχετικές μετρήσεις. NIST έχει σε εξέλιξη ερευνητικές προσπάθειες για την ανάπτυξη κβαντικής λέιζερ τελεία και την ανάπτυξη μοντέλων, κατασκευή, και οι μέθοδοι μέτρησης για νανοδομών ημιαγωγών, όπως κβαντικές τελείες. Σε γενικές γραμμές, τα λέιζερ ημιαγωγών που εξετάζονται για πολλές προηγμένες εφαρμογές, όπως η επόμενης γενιάς ατομικά ρολόγια που βασίζονται σε οπτικές συχνότητες, για την οποία μεγάλα λέιζερ είναι δαπανηρά και περίπλοκα.

Πηγή: http://www.nist.gov/index.html

Last Update: 7. October 2011 22:04

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit