نانو لیزر یو ډول مایکرو او نانو وسیله ده چې د نانو موادو لکه نانووایر څخه د ریزونیټر په توګه جوړه شوې ده او کولی شي د فوتو اکسیټیشن یا بریښنایی جوش لاندې لیزر خارج کړي. د دې لیزر اندازه اکثرا یوازې سلګونه مایکرون یا حتی لسګونه مایکرون وي، او قطر یې د نانومیټر ترتیب پورې وي، کوم چې د راتلونکي پتلي فلم نندارې، مدغم آپټیکس او نورو برخو یوه مهمه برخه ده.
د نانو لیزر طبقه بندي:
۱. د نانووایر لیزر
په ۲۰۰۱ کال کې، د امریکا د کالیفورنیا پوهنتون، برکلي، څېړونکو د نړۍ تر ټولو کوچنی لیزر - نانو لیزرونه - د نانو آپټیک تار باندې جوړ کړل چې د انسان د ویښتو د اوږدوالي یوازې یو زرمه برخه ده. دا لیزر نه یوازې د الټرا وایلیټ لیزرونه خپروي، بلکې د نیلي څخه تر ژورو الټرا وایلیټ پورې د لیزرونو د خپرولو لپاره هم تنظیم کیدی شي. څېړونکو د خالص زنک آکسایډ کرسټالونو څخه د لیزر جوړولو لپاره د اورینټډ ایپیفیټیشن په نوم یو معیاري تخنیک کارولی. دوی لومړی "کلچر" نانو وایرونه، چې د سرو زرو په طبقه کې جوړ شوي چې د ۲۰ نانو میتر څخه تر ۱۵۰ نانو میتر قطر او د ۱۰،۰۰۰ نانو میتر خالص زنک آکسایډ تارونو اوږدوالی لري. بیا، کله چې څېړونکو د شنو خونو لاندې د بل لیزر سره په نانو وایرونو کې خالص زنک آکسایډ کرسټالونه فعال کړل، خالص زنک آکسایډ کرسټالونه یوازې ۱۷ نانو میتر طول موج سره لیزر خپروي. دا ډول نانو لیزرونه بالاخره د کیمیاوي موادو پیژندلو او د کمپیوټر ډیسکونو او فوټونیک کمپیوټرونو د معلوماتو ذخیره کولو ظرفیت ښه کولو لپاره کارول کیدی شي.
۲. د الټرا وایلیټ نانو لیزر
د مایکرو لیزرونو، مایکرو ډیسک لیزرونو، مایکرو حلقوي لیزرونو، او کوانټم واویلانچ لیزرونو له راتګ وروسته، کیمیا پوه یانګ پیډونګ او د هغه همکارانو د کالیفورنیا پوهنتون، برکلي کې د خونې د تودوخې نانو لیزرونه جوړ کړل. دا زنک اکسایډ نانو لیزر کولی شي د رڼا د هڅونې لاندې د 0.3nm څخه کم لین پلنوالی او د 385nm طول موج سره لیزر خارج کړي، کوم چې په نړۍ کې ترټولو کوچنی لیزر ګڼل کیږي او د نانو ټیکنالوژۍ په کارولو سره تولید شوي لومړني عملي وسیلو څخه یو دی. د پراختیا په لومړي پړاو کې، څیړونکو وړاندوینه وکړه چې دا ZnO نانو لیزر د جوړولو لپاره اسانه دی، لوړ روښانتیا، کوچنۍ اندازه، او فعالیت یې د GaN نیلي لیزرونو سره مساوي یا حتی غوره دی. د لوړ کثافت نانو لیزرونو جوړولو وړتیا له امله، ZnO نانو لیزر کولی شي ډیری غوښتنلیکونو ته ننوځي چې د نن ورځې GaAs وسیلو سره امکان نلري. د داسې لیزرونو د ودې لپاره، ZnO نانو لیزر د ګاز ټرانسپورټ میتود لخوا ترکیب کیږي کوم چې د ایپیټیکسیل کرسټال وده کټالیز کوي. لومړی، نیلم سبسټریټ د 1 nm~3.5nm ضخامت لرونکي سرو زرو فلم سره پوښل شوی، او بیا یې په الومینا کښتۍ کې اچول کیږي، مواد او سبسټریټ د امونیا جریان کې 880 ° C ~ 905 ° C ته تودوخه کیږي ترڅو Zn بخار تولید کړي، او بیا Zn بخار سبسټریټ ته لیږدول کیږي. د 2μm~10μm نانووایرونه د 2 دقیقو~10 دقیقو د ودې په پروسه کې د مسدس کراس سیکشنل ساحې سره تولید شوي. څیړونکو وموندله چې ZnO نانووایر د 20nm څخه تر 150nm قطر سره طبیعي لیزر غار جوړوي، او د هغې ډیری (95٪) قطر له 70nm څخه تر 100nm پورې دی. د نانووایرونو د هڅول شوي اخراج مطالعې لپاره، څیړونکو په نظري ډول نمونه په شنه خونه کې د Nd:YAG لیزر څلورم هارمونیک محصول سره پمپ کړه (266nm طول موج، 3ns نبض پلنوالی). د اخراج سپیکٹرم د تکامل په جریان کې، رڼا د پمپ ځواک زیاتوالي سره لیمه کیږي. کله چې لیزینګ د ZnO نانووایر حد څخه ډیر شي (شاوخوا 40kW/cm)، نو لوړ ټکی به د اخراج طیف کې څرګند شي. د دې لوړو نقطو د کرښې پلنوالی له 0.3nm څخه کم دی، کوم چې د حد لاندې د اخراج له څوکې څخه د کرښې پلنوالی له 1/50 څخه ډیر کم دی. د دې تنګ کرښې پلنوالی او د اخراج شدت کې چټک زیاتوالی څیړونکي دې پایلې ته رسوي چې هڅول شوي اخراج په حقیقت کې په دې نانووایرونو کې پیښیږي. له همدې امله، دا نانووایر صف کولی شي د طبیعي ریزونیټر په توګه عمل وکړي او پدې توګه د مایکرو لیزر یوه غوره سرچینه شي. څیړونکي پدې باور دي چې دا لنډ طول موج نانووایر د آپټیکل کمپیوټري، معلوماتو ذخیره کولو او نانو انالیزر په برخو کې کارول کیدی شي.
۳. د کوانټم څاه لیزرونه
د ۲۰۱۰ کال څخه مخکې او وروسته، د سیمیکمډکټر چپ باندې د کرښې پلنوالی به ۱۰۰ نانومیټر یا لږ ته ورسیږي، او په سرکټ کې به یوازې یو څو الکترونونه حرکت کوي، او د الکترون زیاتوالی او کمښت به د سرکټ په عملیاتو باندې لوی اغیزه ولري. د دې ستونزې د حل لپاره، د کوانټم څاه لیزرونه رامینځته شول. په کوانټم میخانیک کې، یو احتمالي ساحه چې د الکترونونو حرکت محدودوي او دوی اندازه کوي د کوانټم څاه په نوم یادیږي. دا کوانټم محدودیت د سیمیکمډکټر لیزر په فعاله طبقه کې د کوانټم انرژۍ کچې جوړولو لپاره کارول کیږي، ترڅو د انرژۍ کچو ترمنځ بریښنایی لیږد د لیزر په جوش شوي وړانګو باندې تسلط ولري، کوم چې د کوانټم څاه لیزر دی. د کوانټم څاه لیزرونو دوه ډولونه شتون لري: د کوانټم لاین لیزرونه او د کوانټم ډاټ لیزرونه.
① د کوانټم لاین لیزر
ساینس پوهانو د کوانټم تار لیزرونه رامینځته کړي دي چې د دودیزو لیزرونو په پرتله 1,000 ځله ډیر ځواکمن دي، د ګړندي کمپیوټرونو او مخابراتي وسایلو جوړولو په لور یو لوی ګام پورته کوي. لیزر، چې کولی شي د فایبر آپټیک شبکو له لارې د آډیو، ویډیو، انټرنیټ او نورو ډولونو د اړیکو سرعت زیات کړي، د ییل پوهنتون، په نیو جرسي کې د لوسنټ ټیکنالوژۍ بیل لابراتوارونو او د آلمان په ډریسډن کې د فزیک لپاره د میکس پلانک انسټیټیوټ ساینس پوهانو لخوا رامینځته شوی. دا لوړ ځواک لیزرونه به د ګران ریپیټرونو اړتیا کمه کړي، کوم چې د مخابراتو کرښې په اوږدو کې هر 80 کیلومتره (50 میله) نصب کیږي، بیا د لیزر نبضونه تولیدوي چې د فایبر له لارې سفر کولو سره لږ شدید وي (ریپیټرونه).
د پوسټ وخت: جون-۱۵-۲۰۲۳