نانولا ئۇقۇمى ۋە تۈرگە ئايرىش

نانولاسېر بىر خىل مىكرو ۋە نانو ئۈسكۈنىسى بولۇپ ، نانوۋىرغا ئوخشاش نانو ئېلېمېنتى رېزوناتور سۈپىتىدە ياسالغان بولۇپ ، رەسىم تارتىش ياكى ئېلېكتر ھاياجانلىنىش ئاستىدا لازېر قويۇپ بېرەلەيدۇ. بۇ لازېرنىڭ چوڭ-كىچىكلىكى ھەمىشە نەچچە يۈز مىكرون ھەتتا ئون نەچچە مىكروون بولۇپ ، دىئامېتىرى نانومېتىر تەرتىپىگە يېتىدۇ ، بۇ كەلگۈسىدىكى نېپىز پەردە كۆرسىتىش ، ئوپتىكىلىق ئوپتىكىلىق ۋە باشقا ساھەلەرنىڭ مۇھىم تەركىبىي قىسمى.

Nanolaser نىڭ تۈرگە ئايلىنىشى:

1. Nanowire لازېر

2001-يىلى ، ئامېرىكا كالىفورنىيە ئۇنىۋېرسىتېتى بېركلېي ئۇنىۋېرسىتېتىنىڭ تەتقىقاتچىلىرى نانو سىمى ئۈستىدە دۇنيادىكى ئەڭ كىچىك لازېر - نانولازېرنى ياساپ چىقتى. بۇ لازېر ئۇلترا بىنەپشە لازېر قويۇپ بېرىپلا قالماي ، يەنە كۆكتىن چوڭقۇر ئۇلترا بىنەپشە نۇرغىچە بولغان لازېر قويۇپ بېرەلەيدۇ. تەتقىقاتچىلار ئۆلچەملىك سىنىك ئوكسىد كىرىستاللىرىدىن لازېر ھاسىل قىلىش ئۈچۈن يۆنىلىشلىك ئېففېتسىيە دەپ ئاتىلىدىغان ئۆلچەملىك تېخنىكىنى قوللاندى. ئۇلار ئالدى بىلەن «مەدەنىيەتلىك» نانوۋىر ، يەنى دىئامېتىرى 20nm دىن 150nm غىچە ، ئۇزۇنلۇقى 10،000 nm ساپ سىنىك ئوكسىد سىمى بىلەن ياسالغان ئالتۇن قەۋەتتە شەكىللەنگەن. ئاندىن ، تەتقىقاتچىلار پارنىكنىڭ ئاستىدىكى يەنە بىر لازېر بىلەن نانودىكى ساپ سىنك ئوكسىد كىرىستالنى ئاكتىپلىغاندا ، ساپ سىنك ئوكسىد كىرىستاللىرى دولقۇن ئۇزۇنلۇقى 17nm بولغان لازېر چىقاردى. بۇ خىل نانوزېرلار ئاخىرىدا خىمىيىلىك ماددىلارنى پەرقلەندۈرۈش ۋە كومپيۇتېر دىسكىسى ۋە فوتون كومپيۇتېرلىرىنىڭ ئۇچۇر ساقلاش ئىقتىدارىنى يۇقىرى كۆتۈرۈشكە ئىشلىتىلىدۇ.

2. ئۇلترا بىنەپشە نۇر

مىكرو لازېر ، مىكرو دىسكا لازېرلىرى ، مىكرو ئۈزۈك لازېر ۋە كىۋانت قار كۆچكۈنى لازېرلىرى بارلىققا كەلگەندىن كېيىن ، خىمىك ياڭ پېيدوڭ ۋە كالىفورنىيە ئۇنۋېرسىتىتى بېركېلېيدىكى خىزمەتداشلىرى ئۆينىڭ تېمپېراتۇرىسىنى نانوزېر قىلدى. بۇ سىنىك ئوكسىد نانولازېر نۇر كەڭلىكى 0.3nm دىن تۆۋەن ، دولقۇن ئۇزۇنلۇقى 385nm بولغان لازېر قويۇپ بېرەلەيدۇ ، بۇ دۇنيادىكى ئەڭ كىچىك لازېر دەپ قارىلىدۇ ھەمدە نانو تېخنىكىسىدىن پايدىلىنىپ ئىشلەپچىقىرىلغان تۇنجى ئەمەلىي ئۈسكۈنىلەرنىڭ بىرى. تەتقىقاتنىڭ دەسلەپكى باسقۇچىدا ، تەتقىقاتچىلار بۇ ZnO نانوزېرنى ياساشنىڭ ئاسان ، يورۇقلۇق دەرىجىسى يۇقىرى ، ھەجىمى كىچىك ، ئىقتىدارى GaN كۆك لازېرغا تەڭ ، ھەتتا ئۇنىڭدىن ياخشى دەپ پەرەز قىلدى. يۇقىرى زىچلىقتىكى نانو سىفىرلىق گۇرۇپپىنى ياساش ئىقتىدارى بولغاچقا ، ZnO نانولىغۇچ بۈگۈنكى GaAs ئۈسكۈنىلىرى بىلەن مۇمكىن بولمايدىغان نۇرغۇن قوللىنىشچان پروگراممىلارنى كىرگۈزەلەيدۇ. بۇ خىل لازېرلارنى يېتىشتۈرۈش ئۈچۈن ، ZnO nanowire گاز توشۇش ئۇسۇلى ئارقىلىق بىرىكتۈرۈلۈپ ، ئېپتاكسىيىلىك كىرىستالنىڭ ئۆسۈشىنى ئىلگىرى سۈرىدۇ. ئالدى بىلەن كۆك ياقۇت ئاستى قەۋىتى 1 nm ~ 3.5nm قېلىنلىقتىكى بىر قەۋەت سىر بىلەن سىرلانغاندىن كېيىن ، ئۇنى ئاليۇمىن كېمىسىگە قويدى ، ماتېرىيال ۋە يەر ئاستى سۇيۇقلۇقى 880 سېلسىيە گرادۇس ~ 905 سېلسىيە گرادۇسقىچە قىزىتىلىپ ئاممىياك ئېقىمىدا ئىشلەپچىقىرىلىدۇ. Zn ھور ، ئاندىن Zn ھور ئاستىغا توشۇلىدۇ. 2 مىللىمېتىر ~ 10 مىللىمېتىرلىق نانوۋىرلار ئالتە تەرەپلىك كېسىشمە رايون بىلەن 2min ~ 10min لىك ئۆسۈش جەريانىدا بارلىققا كەلگەن. تەتقىقاتچىلار ZnO nanowire نىڭ دىئامېتىرى 20nm دىن 150nm غىچە بولغان تەبىئىي لازېر بوشلۇقىنى شەكىللەندۈرىدىغانلىقىنى ، دىئامېتىرىنىڭ كۆپىنچىسى (% 95) نىڭ 70nm دىن 100nm غىچە ئىكەنلىكىنى بايقىدى. نانو سىفىرلىرىنىڭ غىدىقلانغان قويۇپ بېرىلىشىنى تەتقىق قىلىش ئۈچۈن ، تەتقىقاتچىلار ئەۋرىشكەنى پارنىكقا ئەكىلىپ ، Nd: YAG لازېرنىڭ تۆتىنچى گارمون چىقىرىش مىقدارى (266nm دولقۇن ئۇزۇنلۇقى ، تومۇر كەڭلىكى 3ns). بۇلغىما قويۇپ بېرىش سپېكترىنىڭ تەدرىجىي تەرەققىي قىلىشى جەريانىدا پومپىنىڭ كۈچىيىشى بىلەن نۇر غۇۋا بولىدۇ. لازېرلاش ZnO nanowire نىڭ بوسۇغىسىدىن ئېشىپ كەتسە (تەخمىنەن 40kW / cm) ، ئەڭ يۇقىرى نۇقتا بۇلغىما قويۇپ بېرىش سپېكترىدا كۆرۈلىدۇ. بۇ ئەڭ يۇقىرى نۇقتىلارنىڭ سىزىق كەڭلىكى 0.3nm دىن تۆۋەن ، بۇ بوسۇغىدىن تۆۋەن بۇلغىما قويۇپ بېرىش ئېغىزىنىڭ سىزىق كەڭلىكىدىن 1/50 دىن تۆۋەن. بۇ تار سىزىقلىق ۋە بۇلغىما قويۇپ بېرىش سۈرئىتىنىڭ تېز ئېشىشى تەتقىقاتچىلارنى غىدىقلانغان بۇلغىما ھەقىقەتەن بۇ نانو سىفىرلىرىدا پەيدا بولىدۇ ، دەپ يەكۈن چىقاردى. شۇڭلاشقا ، بۇ نانوۋىرلار گۇرۇپپىسى تەبىئىي رېزوناتور رولىنى ئوينايدۇ ۋە شۇ ئارقىلىق كۆڭۈلدىكىدەك مىكرو لازېر مەنبەسىگە ئايلىنىدۇ. تەتقىقاتچىلارنىڭ قارىشىچە ، بۇ قىسقا دولقۇن ئۇزۇنلۇقىدىكى نانولازېرنى ئوپتىكىلىق ھېسابلاش ، ئۇچۇر ساقلاش ۋە نانو ئانالىز قىلىش ساھەسىدە ئىشلىتىشكە بولىدىكەن.

3. كۋانت قۇدۇق لازېرلىرى

2010-يىلىنىڭ ئالدى-كەينىدە ، يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ئۆزەككە چاپلانغان سىزىقنىڭ كەڭلىكى 100nm ياكى ئۇنىڭدىن تۆۋەن بولىدۇ ، توك يولىدا پەقەت بىر قانچە ئېلېكترون ھەرىكەتلىنىدۇ ، ئېلېكتروننىڭ كۆپىيىشى ۋە تۆۋەنلىشى مەشغۇلاتنىڭ مەشغۇلاتىغا زور تەسىر كۆرسىتىدۇ. توك يولى. بۇ مەسىلىنى ھەل قىلىش ئۈچۈن كىۋانت قۇدۇق لازېرلىرى بارلىققا كەلدى. كىۋانت مېخانىكىسىدا ئېلېكتروننىڭ ھەرىكىتىنى چەكلەيدىغان ۋە ئۇلارنى مىقدارلاشتۇرىدىغان يوشۇرۇن ساھە كىۋانت قۇدۇقى دەپ ئاتىلىدۇ. بۇ كىۋانت چەكلىمىسى يېرىم ئۆتكۈزگۈچ لازېرنىڭ ئاكتىپ قەۋىتىدە كىۋانت ئېنېرگىيە سەۋىيىسىنى شەكىللەندۈرۈشكە ئىشلىتىلىدۇ ، شۇڭا ئېنىرگىيە سەۋىيىسى ئارىسىدىكى ئېلېكترونلۇق ئۆتكۈنچى لازېرنىڭ ھاياجانلانغان رادىئاتسىيەسىنى كونترول قىلىدۇ ، بۇ كىۋانت قۇدۇق لازېر. كىۋانت قۇدۇقى لازېر ۋە كىۋانت چېكىتلىك لازېردىن ئىبارەت ئىككى خىل بولىدۇ.

① Quantum line laser

ئالىملار ئەنئەنىۋى لازېردىن 1000 ھەسسە كۈچلۈك بولغان كىۋانت سىم لازېر ياساپ چىقتى ، ئۇلار تېخىمۇ تېز كومپيۇتېر ۋە خەۋەرلىشىش ئۈسكۈنىلىرىنى بارلىققا كەلتۈرۈشكە چوڭ قەدەم تاشلىدى. ئوپتىك تالا تورى ئارقىلىق ئاۋاز ، سىن ، ئىنتېرنېت ۋە باشقا شەكىلدىكى ئالاقە سۈرئىتىنى ئاشۇرالايدىغان لازېرنى يالې ئۇنىۋېرسىتېتى ، يېڭى جېرسىي شىتاتىدىكى Lucent Technologies Bell LABS ۋە درېسدېندىكى ماكىس پلانك فىزىكا تەتقىقات ئورنىدىكى ئالىملار ئىجاد قىلغان. Germany. بۇ يۇقىرى قۇۋۋەتلىك لازېرلار ئالاقە لىنىيىسى بويىغا ھەر 80 كىلومىتىر (50 ئىنگلىز مىلى) قاچىلىنىدىغان قىممەت باھالىق تەكرارلاش ماشىنىسىنىڭ ئېھتىياجىنى تۆۋەنلىتىدۇ ، تالا (قايتا-قايتا) ئارقىلىق ساياھەت قىلغاندا تېخىمۇ كۈچلۈك بولمىغان لازېر تومۇر ھاسىل قىلىدۇ.