Yangi bitta rejimli yarimo'tkazgichli lazer yaratildi: Bir vaqtning o'zida yuqori quvvat va o'lchamlarni o'lchash
Berkli Kaliforniya universiteti tadqiqotchilari yaqinda BerkSEL deb nomlangan yarimo'tkazgichli lazerning yangi turini ishlab chiqdilar. Natijalar 29 iyun kuni Nature jurnalida chop etildi.
Berkli sirt emissiya lazerining (BerkSEL) sxemasi, nasos nurlari ko'k va lazer nurlari qizil rangda.
Birinchi lazer 1960-yilda yaratilganidan beri bir rejimli lazerlarning hajmi va quvvatini bir vaqtning o‘zida oshirish optikada qiyinchilik tug‘dirdi. Va bu ish shuni ko‘rsatadiki, o‘lcham kogerentlik evaziga kelishi shart emas, bu esa lazerlarni yanada kuchliroq bo‘lishiga imkon beradi. va barqaror va ko'p ilovalarda uzoq masofalarni qamrab oladi.
Kaliforniya universitetining elektr texnikasi va kompyuter fanlari (EECS) kafedrasi dotsenti Boubakar Kante va Lourens Berkli milliy laboratoriyasining Materialshunoslik bo‘limi olimlari boshchiligidagi tadqiqotchilar guruhi yarimo‘tkazgich plyonkani bir xilda namoyish qilishdi. kengaytiriladigan lazer bo'shlig'i vazifasini bajarishi mumkin bo'lgan intervalgacha va bir xil o'lchamdagi teshik teshiklari. Natijalar shuni ko'rsatadiki, lazer nurlari ushbu lazer bo'shlig'ining o'lchamidan qat'i nazar, izchil yagona to'lqin uzunligini chiqaradi.
An'anaviy lazerlarda kogerent bir to'lqin uzunlikdagi yo'nalishli yorug'lik lazer bo'shlig'ining kattalashishi bilan parchalana boshlaydi. Standart yechim - nurni kuchaytirish uchun to'lqin qo'llanmasi kabi tashqi mexanizmdan foydalanish, ammo bu juda ko'p joy egallaydi. Tashqi kuchaytirish zaruriyatini bartaraf etish orqali tadqiqotchilar endi kompyuter chiplari va lazerga bog'liq bo'lgan boshqa komponentlarning hajmini kamaytirishi va samaradorligini oshirishi mumkin.
Bu ish, ayniqsa, vertikal bo'shliq sirtini chiqaradigan lazer (VCSEL) texnologiyasiga tegishli. VCSELS da yorug'lik chipning yuqori yuzasidan vertikal ravishda chiqariladi. VCSELlar odatda bir necha mikron kengligida va ularning kuchini oshirish uchun hozirgi strategiya yuzlab individual VCSELlarni birlashtirishdan iborat. Lazerlar mustaqil bo'lgani uchun ular turli fazalar va to'lqin uzunliklariga ega, shuning uchun ularning quvvatlari bir-biriga mos kelmaydi - bu yuzni aniqlash kabi ilovalarda qabul qilinadi, lekin aloqa yoki jarrohlik kabi aniqlik muhim bo'lgan ilovalarda mutlaqo ishlamaydi.
UC Berkeleyda ishlab chiqilgan "BerkSEL" lazer dizayni, birinchi navbatda, nozik plyonkalardagi teshiklardan o'tadigan yorug'likning fizik xususiyatlariga asoslanib, bir rejimli yorug'lik emissiyasini yanada samaraliroq qiladi. Ular ishlab chiqqan plyonka 200-nm qalinlikdagi indiy galliy arsenid fosfididir (optik tolali va telekommunikatsiya texnologiyalarida keng qoʻllaniladigan yarimoʻtkazgich). Tadqiqotchilarning ta'kidlashicha, bu muntazam teshiklar fotolitografiya yordamida chizilgan va ular qat'iy o'lcham, shakl va masofaga ega bo'lishi kerak - ular energiyaning chiziqli tarqalishiga asoslangan ikki o'lchovli materiallarning topologik xususiyati bo'lgan Dirac nuqtalari rolini o'ynashga qodir.
Bundan tashqari, yorug'likning bir nuqtadan ikkinchisiga tarqaladigan fazasi sindirish ko'rsatkichining bosib o'tgan masofaga ko'paytirilishiga teng bo'lgani uchun. Dirak nuqtasida sindirish ko'rsatkichi nolga teng bo'lganligi sababli, yarimo'tkazgichning turli qismlaridan chiqadigan yorug'lik aynan bir xil fazada va shuning uchun optik jihatdan bir xil bo'ladi. Tadqiqotning hammuallifi va EECS postdoktori Valid Redjem shunday dedi: "Bizning tadqiqotimizdagi filmda taxminan 3{2}} teshik bor, ammo nazariy jihatdan u million yoki milliard teshikka ega bo'lishi mumkin va natijada xuddi shunday bo'ladi."
Endi tadqiqotchilar BerkSEL qurilmasini optik nasos va quvvat bilan ta'minlash va yaqin infraqizil spektroskopiya uchun optimallashtirilgan konfokal mikroskop yordamida har bir diafragmaning emissiyasini o'lchash uchun yuqori energiyali impulsli lazerdan foydalanadilar. Diafragma o'lchami va yarim o'tkazgich materiali kabi dizayn xususiyatlarini sozlash orqali "BerkSELs" yarim o'tkazgich lazerlari turli maqsadli to'lqin uzunliklarida chiqarishi mumkin.
MRJ-Laser haqida ko'proq ma'lumotga ega bo'lishni istasangiz, iltimos, tashrif buyuring:
Lazerli tozalash mashinasi:https://www.mrj-laserclean.com/laser-cleaning-machine/
Lazer markalash mashinasi:https://www.mrj-laserclean.com/laser-marking-machine/
Lazerli payvandlash mashinasi:https://www.mrj-laserclean.com/laser-welding-machine/
