Novo laser brilha descoberta inesperada luz laser sobre investigação

Data: 2010-02-12 | Author: Shane E

A investigação continua a um ritmo febril para trazer este quantum cascade laser em realidade, uma vez que exigem menos poder, é muito mais poderoso que operem de uma forma menos sensível a variações de temperatura (em comparação com lasers convencionais).

Convencionais laser

A equipa estava a trabalhar com uma coisa chamada Quantum cascade laser. Isto envolve uma série de camada de silício depositado atômica em cima uns dos outros. O dispositivo é bastante pequeno, de apenas 1/10th do tamanho de um cabelo de diâmetro e 3 milímetros de comprimento.

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Quantum cascade lasers são pequenas e eficiente das fontes de meados de feixes de laser infravermelho, que estão a conduzir a novos dispositivos médicos para diagnóstico e sensores ambientais.

A parcela convencional do laser funciona como aqueles encontrados em vídeo e CD players. Corrente elétrica é executado através de gálio arsenide e, quando chega a electricidade é passado por elétrons entra um "quase-estado de equilíbrio", onde eles têm quase zero quântica dinâmica. Nesse estado, eles começam Lasing (que emitem luz laser), em meados da década de a extrema-infravermelhos intervalo.

Em 2007, enquanto pesquisando esse dispositivo (construído de silício, não arsenide gálio), um segundo feixe de laser um pouco menor onda foi descoberto.

Não existente teoria quântica cascata de laser operações explicou que deverá haver um segundo feixe. A equipe que pesquisou e descobriu que, quando o feixe primário foi mais poderoso, o feixe secundário foi menor, e vice-versa. Eles também observaram que o feixe secundário foi menos sensível à temperatura e mudança levou a um aumento no poder como temperaturas subiram (de um ponto).

Novo laser compreensão

A segunda, inesperado feixe provou mais eficiente e poderosa do que a primeira quando se considerar a quantidade de energia aplicada. Na verdade, é demonstrar que este tipo de laser não tem de ser no "quase-estado de equilíbrio" para começar Lasing. O novo laser, embora não no mesmo estado, apenas re-absorve apenas 10% das emissões Lasing fótons (em comparação com o laser convencional reabsorbtion da taxa), tornando-se muito mais eficiente.

Intenso trabalho é continuar como esta classe de laser, para meados de longe infravermelhos, é útil na detecção de vestígios de vapor de água, amônia, óxidos de azoto e outros gases que absorvem a luz infravermelha.

A equipa considera futuras aplicações irá incluir ar acompanhamento, diagnóstico médico, segurança interna e de outras áreas que "exigem extremamente sensível a detecção de diferentes produtos químicos."

Financiamento

O estudo foi patrocinado em parte pela Mid-Infrared Tecnologias da Saúde e do Ambiente (MIRTHE) do centro e da National Science Foundation, como dirigido por Claire Gmacl que conduziu o estudo. Adicionais de apoio vieram da União Europeia Marie Curie Research Training Network e seus Física de Semicondutores Intersubband Emissores (POISE) programa, que trouxe para Stefan Menzel Princeton University, da Universidade de Sheffield, Reino Unido, que fisicamente construído a laser.




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