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 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 محرک اخراج مطالعه کولو لپاره، څیړونکو په نظري ډول نمونه په شنو خونو کې د Nd:YAG لیزر (266nm طول موج، 3ns پلس عرض) د څلورم هارمونیک محصول سره پمپ کړ.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. سرکټد 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.