நானோலேசர்களின் கருத்து மற்றும் வகைப்பாடு

நானோலேசர் என்பது ஒரு வகையான மைக்ரோ மற்றும் நானோ சாதனமாகும், இது நானோவைர் போன்ற நானோ பொருட்களால் ஆனது, இது ஒரு ரெசனேட்டராகவும், ஒளிமின்னழுத்தத்தின் கீழ் அல்லது மின் உற்சாகத்தின் கீழ் லேசரை வெளியிடவும் முடியும். இந்த லேசரின் அளவு பெரும்பாலும் நூற்றுக்கணக்கான மைக்ரான் அல்லது பல்லாயிரக்கணக்கான மைக்ரான் மட்டுமே ஆகும், மேலும் விட்டம் நானோமீட்டர் வரிசையில் உள்ளது, இது எதிர்கால மெல்லிய திரைப்பட காட்சி, ஒருங்கிணைந்த ஒளியியல் மற்றும் பிற துறைகளில் ஒரு முக்கிய பகுதியாகும்.

நானோலாசரின் வகைப்பாடு:

1. நானோவைர் லேசர்

2001 ஆம் ஆண்டில், அமெரிக்காவில் உள்ள பெர்க்லி, கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள், உலகின் மிகச்சிறிய லேசர்-நானோலேசர்களை-நானூப்டிக் கம்பியில் ஒரு மனித முடியின் நீளத்தின் ஆயிரத்தில் பங்கு மட்டுமே உருவாக்கினர். இந்த லேசர் புற ஊதா ஒளிக்கதிர்களை வெளியிடுவது மட்டுமல்லாமல், நீல நிறத்தில் இருந்து ஆழமான புற ஊதா வரையிலான ஒளிக்கதிர்களை வெளியிடுவதற்கும் சரிசெய்யப்படலாம். தூய துத்தநாக ஆக்ஸைடு படிகங்களிலிருந்து லேசரை உருவாக்க ஆராய்ச்சியாளர்கள் நோக்குநிலை எபிஃபைட்டேஷன் என்ற நிலையான நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தினர். அவர்கள் முதலில் "வளர்ப்பு" நானோவாய்கள், அதாவது, தங்க அடுக்கில் 20nm முதல் 150nm வரை விட்டம் மற்றும் 10,000 என்எம் தூய துத்தநாக ஆக்ஸைடு கம்பிகள் வரை உருவாகின்றன. பின்னர், ஆராய்ச்சியாளர்கள் நானோவைர்ஸில் உள்ள தூய துத்தநாக ஆக்ஸைடு படிகங்களை கிரீன்ஹவுஸின் கீழ் மற்றொரு லேசருடன் செயல்படுத்தியபோது, ​​தூய துத்தநாக ஆக்ஸைடு படிகங்கள் லேசரை 17nm மட்டுமே அலைநீளத்துடன் வெளியேற்றின. இத்தகைய நானோலாசர்கள் இறுதியில் ரசாயனங்களை அடையாளம் காணவும் கணினி வட்டுகள் மற்றும் ஃபோட்டானிக் கணினிகளின் தகவல் சேமிப்பு திறனை மேம்படுத்தவும் பயன்படுத்தப்படலாம்.

2. புற ஊதா நானோலேசர்

மைக்ரோ லேசர்கள், மைக்ரோ-டிஸ்க் லேசர்கள், மைக்ரோ-ரிங் லேசர்கள் மற்றும் குவாண்டம் பனிச்சரிவு ஒளிக்கதிர்கள், வேதியியலாளர் யாங் பீடோங் மற்றும் பெர்க்லியின் கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகத்தில் அவரது சகாக்கள் அறை வெப்பநிலை நானோலாசர்களை உருவாக்கினர். இந்த துத்தநாக ஆக்ஸைடு நானோலேசர் ஒரு லேசரை 0.3nm க்கும் குறைவான வரி அகலமும், ஒளி உற்சாகத்தின் கீழ் 385nm அலைநீளமும் கொண்ட ஒரு லேசரை வெளியிட முடியும், இது உலகின் மிகச்சிறிய லேசராகவும், நானோ தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி தயாரிக்கப்படும் முதல் நடைமுறை சாதனங்களில் ஒன்றாகவும் கருதப்படுகிறது. வளர்ச்சியின் ஆரம்ப கட்டத்தில், இந்த ZnO நானோலாசர் உற்பத்தி செய்ய எளிதானது, அதிக பிரகாசம், சிறிய அளவு, மற்றும் செயல்திறன் கான் ப்ளூ லேசர்களை விட சமம் அல்லது சிறந்தது என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் கணித்தனர். அதிக அடர்த்தி கொண்ட நானோவைர் வரிசைகளை உருவாக்கும் திறன் காரணமாக, ZnO நானோலேசர்கள் இன்றைய GAAS சாதனங்களுடன் சாத்தியமில்லாத பல பயன்பாடுகளை உள்ளிடலாம். இத்தகைய ஒளிக்கதிர்களை வளர்ப்பதற்காக, ZnO நானோவைர் எரிவாயு போக்குவரத்து முறையால் ஒருங்கிணைக்கப்படுகிறது, இது எபிடாக்ஸியல் படிக வளர்ச்சியை ஊக்குவிக்கிறது. முதலாவதாக, சபையர் அடி மூலக்கூறு 1 என்எம் ~ 3.5 என்எம் தடிமனான தங்கப் படத்தின் அடுக்குடன் பூசப்பட்டு, பின்னர் அதை ஒரு அலுமினா படகில் வைக்கவும், பொருள் மற்றும் அடி மூலக்கூறு 880 ° C ~ 905 ° C க்கு அம்மோனியா ஓட்டத்தில் Zn நீராவியை உற்பத்தி செய்கின்றன, பின்னர் Zn நீராவி மூலக்கூறுக்கு கொண்டு செல்லப்படுகிறது. அறுகோண குறுக்கு வெட்டு பகுதியுடன் 2μm ~ 10μm இன் நானோவாய்கள் 2 நிமிட ~ 10 நிமிடங்களின் வளர்ச்சி செயல்பாட்டில் உருவாக்கப்பட்டன. ZnO நானோவைர் 20nm முதல் 150nm வரை விட்டம் கொண்ட இயற்கை லேசர் குழியை உருவாக்குகிறது, மேலும் அதன் விட்டம் பெரும்பாலான (95%) 70nm முதல் 100nm வரை இருக்கும் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் கண்டறிந்தனர். நானோவாய்களின் தூண்டப்பட்ட உமிழ்வைப் படிக்க, ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு கிரீன்ஹவுஸில் மாதிரியை ஒரு ND: YAG லேசர் (266nm அலைநீளம், 3NS துடிப்பு அகலம்) இன் நான்காவது ஹார்மோனிக் வெளியீட்டில் ஒளிபரப்பினர். உமிழ்வு நிறமாலையின் பரிணாம வளர்ச்சியின் போது, ​​பம்ப் சக்தியின் அதிகரிப்புடன் ஒளி லேஜ் செய்யப்படுகிறது. லேசிங் ZnO நானோவைர் (சுமார் 40 கிலோவாட்/செ.மீ) வாசலை மீறும் போது, ​​மிக உயர்ந்த புள்ளி உமிழ்வு நிறமாலையில் தோன்றும். இந்த மிக உயர்ந்த புள்ளிகளின் வரி அகலம் 0.3nm க்கும் குறைவாக உள்ளது, இது வாசலுக்கு கீழே உள்ள உமிழ்வு வெர்டெக்ஸிலிருந்து வரி அகலத்தை விட 1/50 க்கும் குறைவாக உள்ளது. இந்த குறுகிய வரி அகலங்கள் மற்றும் உமிழ்வு தீவிரத்தில் விரைவான அதிகரிப்பு ஆகியவை இந்த நானோவாய்களில் தூண்டப்பட்ட உமிழ்வு உண்மையில் நிகழ்கிறது என்று ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கு வழிவகுத்தது. எனவே, இந்த நானோவைர் வரிசை இயற்கையான ரெசனேட்டராக செயல்பட முடியும், இதனால் சிறந்த மைக்ரோ லேசர் மூலமாக மாறும். ஆப்டிகல் கம்ப்யூட்டிங், தகவல் சேமிப்பு மற்றும் நானோஅனலைசர் ஆகிய துறைகளில் இந்த குறுகிய-அலைநீள நானோலேசர் பயன்படுத்தப்படலாம் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் நம்புகின்றனர்.

3. குவாண்டம் வெல் லேசர்கள்

2010 க்கு முன்னும் பின்னும், குறைக்கடத்தி சிப்பில் பொறிக்கப்பட்ட வரி அகலம் 100nm அல்லது அதற்கும் குறைவாக எட்டும், மேலும் சுற்றுக்கு ஒரு சில எலக்ட்ரான்கள் மட்டுமே நகரும், மேலும் ஒரு எலக்ட்ரானின் அதிகரிப்பு மற்றும் குறைவு சுற்று செயல்பாட்டில் பெரும் தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும். இந்த சிக்கலை தீர்க்க, குவாண்டம் வெல் லேசர்கள் பிறந்தன. குவாண்டம் இயக்கவியலில், எலக்ட்ரான்களின் இயக்கத்தைக் கட்டுப்படுத்தி அவற்றை அளவிடும் ஒரு சாத்தியமான புலம் ஒரு குவாண்டம் கிணறு என்று அழைக்கப்படுகிறது. இந்த குவாண்டம் கட்டுப்பாடு குறைக்கடத்தி லேசரின் செயலில் உள்ள அடுக்கில் குவாண்டம் ஆற்றல் மட்டங்களை உருவாக்கப் பயன்படுகிறது, இதனால் ஆற்றல் மட்டங்களுக்கு இடையிலான மின்னணு மாற்றம் லேசரின் உற்சாகமான கதிர்வீச்சில் ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது, இது ஒரு குவாண்டம் கிணறு லேசர் ஆகும். குவாண்டம் கிணறு ஒளிக்கதிர்கள் இரண்டு வகைகள் உள்ளன: குவாண்டம் லைன் லேசர்கள் மற்றும் குவாண்டம் டாட் லேசர்கள்.

① குவாண்டம் லைன் லேசர்

விஞ்ஞானிகள் பாரம்பரிய ஒளிக்கதிர்களை விட 1,000 மடங்கு அதிக சக்திவாய்ந்த குவாண்டம் கம்பி ஒளிக்கதிர்களை உருவாக்கியுள்ளனர், வேகமான கணினிகள் மற்றும் தகவல்தொடர்பு சாதனங்களை உருவாக்குவதில் ஒரு பெரிய படியை எடுத்துக்கொள்கிறார்கள். ஃபைபர்-ஆப்டிக் நெட்வொர்க்குகள் மீது ஆடியோ, வீடியோ, இணையம் மற்றும் பிற தகவல்தொடர்புகளின் வேகத்தை அதிகரிக்கக்கூடிய லேசர், யேல் பல்கலைக்கழக விஞ்ஞானிகள், நியூ ஜெர்சியில் உள்ள லூசண்ட் டெக்னாலஜிஸ் பெல் லேப்ஸ் மற்றும் ஜெர்மனியின் டிரெஸ்டனில் உள்ள மேக்ஸ் பிளாங்க் இன்ஸ்டிடியூட் ஃபார் இயற்பியல் ஆகியவற்றால் உருவாக்கப்பட்டது. இந்த உயர்-சக்தி ஒளிக்கதிர்கள் ஒவ்வொரு 80 கி.மீ (50 மைல்) தகவல்தொடர்பு வரியுடன் நிறுவப்பட்ட விலையுயர்ந்த ரிப்பீட்டர்களின் தேவையை குறைக்கும், மீண்டும் லேசர் பருப்புகளை உருவாக்குகின்றன, அவை ஃபைபர் (ரிப்பீட்டர்கள்) வழியாக பயணிக்கும்போது குறைந்த தீவிரமானவை.