د نانولازرونو مفهوم او طبقه بندي

نانولاسر یو ډول مایکرو او نانو وسیله ده چې د نانو میټریال څخه جوړه شوې ده لکه نانوائر د ریزونټر په توګه او کولی شي د فوتو اکسیټیشن یا بریښنایی هڅونې لاندې لیزر خارج کړي. د دې لیزر اندازه اکثرا یوازې سلګونه مایکرون یا حتی لسګونه مایکرون وي ، او قطر یې د نانومیټر ترتیب پورې اړه لري ، کوم چې د راتلونکي پتلي فلم نندارې ، مدغم آپټیکس او نورو برخو کې مهمه برخه ده.

د نانولاسر طبقه بندي:

1. Nanowire لیزر

په 2001 کې، په متحده ایالاتو کې د کالیفورنیا پوهنتون، برکلي، څیړونکو د نړۍ ترټولو کوچنی لیزر - نانولازر - د نانوپټیک تار کې جوړ کړ چې د انسان د ویښتو اوږدوالی یوازې یو زره برخه ده. دا لیزر نه یوازې د الټرا وایلیټ لیزرونه خپروي ، بلکه د نیلي څخه تر ژور الټرا وایلیټ پورې لیزرونو جذبولو لپاره هم تنظیم کیدی شي. څیړونکو د خالص زنک اکسایډ کرسټال څخه لیزر رامینځته کولو لپاره د oriented epiphytation په نوم یو معیاري تخنیک کارولی. دوی لومړی "کلتور" نانووایرونه، دا د 20nm څخه تر 150nm قطر او د 10,000 nm خالص زنک اکسایډ تارونو په اوږدوالي سره د سرو زرو په طبقه کې جوړ شوي. بیا، کله چې څیړونکو د شنو خونو لاندې د بل لیزر سره په نانووایرونو کې خالص زنک اکسایډ کرسټالونه فعال کړل، خالص زنک اکسایډ کرسټالونه یوازې د 17nm طول موج سره لیزر خارج کړل. دا ډول نانولازرونه په پای کې د کیمیاوي توکو پیژندلو او د کمپیوټر ډیسکونو او فوټونک کمپیوټرونو د معلوماتو ذخیره کولو ظرفیت ښه کولو لپاره کارول کیدی شي.

2. الټراوائلیټ نانولاسر

د مایکرو لیزرونو ، مایکرو ډیسک لیزرونو ، مایکرو رینګ لیزرونو او د کوانټم واورو لیزرونو رامینځته کیدو وروسته ، د کالیفورنیا پوهنتون ، برکلي کې کیمیا پوه یانګ پیډونګ او د هغه همکارانو د خونې د تودوخې نانولازرونه جوړ کړل. دا د زنک اکسایډ نانولازر کولی شي د رڼا په هڅونه کې د 0.3nm څخه کم د کرښې پراخوالی 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 جوړ شوي یو له لومړنیو عملي وسایلو څخه دی. د پراختیا په لومړیو مرحلو کې، څیړونکو وړاندوینه وکړه چې دا ZnO نانولاسر د تولید لپاره اسانه دی، لوړ روښانتیا، کوچنۍ اندازه، او فعالیت یې د GaN نیلي لیزرونو سره مساوي یا حتی غوره دی. د لوړ کثافت نانووایر صفونو رامینځته کولو وړتیا له امله ، ZnO نانولاسر کولی شي ډیری غوښتنلیکونو ته ننوځي چې د نن ورځې GaAs وسیلو سره امکان نلري. د داسې لیزرونو د ودې لپاره، ZnO nanowire د ګاز ټرانسپورټ میتود لخوا ترکیب شوی کوم چې د epitaxial کرسټال وده کټالیز کوي. لومړی، د نیلم سبسټریټ د 1 nm ~ 3.5nm ضخامت د سرو زرو فلم سره پوښل کیږي، او بیا یې په المونا کښتۍ کې واچوي، مواد او سبسټریټ د امونیا په جریان کې 880 ° C ~ 905 ° C ته تودوخه کیږي ترڅو تولید شي. Zn بخار، او بیا د Zn بخار سبسټریټ ته لیږدول کیږي. د 2μm ~ 10μm نانووایرونه د هیکساگونال کراس سیکشنال ساحې سره د 2min ~ 10min د ودې په پروسه کې تولید شوي. څیړونکو وموندله چې ZnO nanowire طبیعي لیزر غار جوړوي چې قطر یې له 20nm څخه تر 150nm پورې دی، او د هغې ډیری (95٪) قطر له 70nm څخه تر 100nm پورې دی. د نانووایرونو د محرک اخراج مطالعې لپاره، څیړونکو په نظري ډول نمونه په زرغون خونه کې د Nd:YAG لیزر (266nm طول موج، 3ns پلس عرض) د څلورم هارمونیک محصول سره پمپ کړه. د اخراج سپیکٹرم د تکامل په جریان کې ، رڼا د پمپ ځواک زیاتوالي سره لامده کیږي. کله چې لیزنګ د ZnO نانوائر (شاوخوا 40kW/cm) له حد څخه تیریږي، ترټولو لوړ ټکی به د اخراج په طیف کې څرګند شي. د دې لوړې نقطې د کرښې پلنوالی له 0.3nm څخه کم دی، کوم چې د حد څخه لاندې د اخراج عمودی څخه د کرښې عرض څخه 1/50 کم دی. دا تنګ کرښه او د اخراج په شدت کې ګړندی زیاتوالی څیړونکي دې پایلې ته رسولي چې محرک اخراج په حقیقت کې په دې نانووایرونو کې واقع کیږي. له همدې امله، دا نانوائر سرې کولی شي د طبیعي ریزونټر په توګه عمل وکړي او پدې توګه د مایکرو لیزر مثالی سرچینه شي. څیړونکي پدې باور دي چې دا لنډ طول موج لرونکی نانولازر د نظری کمپیوټری ، معلوماتو ذخیره کولو او نانو انالیزر په برخو کې کارول کیدی شي.

3. د کوانټم څاه لیزرونه

د 2010 څخه دمخه او وروسته، د سیمیک کنډکټر چپ کې د لین پلنوالی به 100nm یا لږ ته ورسیږي، او په سرکټ کې به یوازې یو څو الکترونونه حرکت وکړي، او د الکترون زیاتوالی او کمښت به د بریښنا په عملیاتو کې خورا ښه اغیزه ولري. سرکټ د دې ستونزې د حل لپاره، د کوانټم څاه لیزرونه زیږیدلي. په کوانټم میخانیک کې، یو احتمالي ساحه چې د الکترون حرکت محدودوي او مقدار یې کموي د کوانټم څاه په نوم یادیږي. دا د کوانټم محدودیت د سیمیکمډکټر لیزر په فعاله طبقه کې د کوانټم انرژي کچې رامینځته کولو لپاره کارول کیږي ، ترڅو د انرژي کچې ترمینځ بریښنایی لیږد د لیزر په جوش شوي وړانګو باندې تسلط ولري ، کوم چې د کوانټم څاه لیزر دی. د کوانټم څاه لیزرونه دوه ډوله دي: د کوانټم لاین لیزرونه او د کوانټم ډاټ لیزرونه.

① کوانټم لاین لیزر

ساینس پوهانو د کوانټم تار لیزرونه رامینځته کړي چې د دودیز لیزرونو په پرتله 1,000 ځله ډیر ځواکمن دي ، د ګړندي کمپیوټرونو او مخابراتي وسیلو رامینځته کولو په لور لوی ګام پورته کوي. لیزر، چې کولی شي د فایبر اپټیک شبکو له لارې د آډیو، ویډیو، انټرنیټ او نورو اړیکو سرعت زیات کړي، د ییل پوهنتون ساینس پوهانو، په نیو جرسي کې د لوسنټ ټیکنالوژۍ بیل LABS او په ڈریسډن کې د فزیک لپاره میکس پلانک انسټیټیوټ لخوا رامینځته شوی. جرمني. دا د لوړ ځواک لیزرونه به د ګران ریپیټرانو اړتیا کمه کړي، کوم چې په هر 80 کیلومتره (50 میل) کې د ارتباطي کرښې په اوږدو کې نصب کیږي، بیا د لیزر نبض تولیدوي چې لږ شدت لري ځکه چې دوی د فایبر (ریپیټرانو) له لارې سفر کوي.