Ученым из Принстонского университета удалось создать новый тип лазера. Открытие было сделано во время тестирования квантового каскадного лазера, у которого неожиданно обнаружился второй луч. В настоящее время объяснить механизмы возникновения второго луча исследователи не в состоянии.
Ученым из Принстонского университета удалось создать новый тип лазера, сообщается в пресс-релизе, опубликованном на сайте университета. В настоящее время исследователи работают над усовершенствованием своего изобретения, основой для которого стал квантовый каскадный лазер.
В современных электронных приборах используются так называемые лазерные диоды, в которых лазерное излучение (световое излучение, почти все фотоны которого имеют одну длину волны и фазу), формируется при подаче электрического тока на полупроводниковый диод. В квантовом каскадном лазере используется похожая схема, только излучающий материал состоит из большого количества полупроводниковых слоев.
В качестве излучающего материала исследователи из Принстонского университета использовали много слоев полупроводника толщиной всего в один атом. Во время испытаний ученые обнаружили, что их устройство испускает не один луч, а два с различными длинами волн. При этом у второго луча обнаружились свойства, которые современная теория каскадных лазеров объяснить не в состоянии.
Во-первых, оказалось, что два луча "конкурируют". При увеличении силы тока интенсивность обычного луча возрастала, в то время как второй ослабевал. Во-вторых, при росте температуры до определенного значения сила второго луча увеличивалась, в то время как у обычных светодиодных лазеров она уменьшается.
Точного объяснения механизма возникновения нового эффекта у ученых пока нет, однако они предлагают следующую теорию. В обычном светодиоде рабочей средой является так называемый электронно-дырочный газ. При этом для возникновения излучения необходимо, чтобы большое количество электронов находилось в квазиравновесном состоянии, то есть имели почти нулевой импульс и одинаковую энергию. Ученые считают, что за появление другого луча ответственны электроны с более низкой энергией, чем у квазиравновесных, но положительным импульсом.
Лазеры, основанные на новом эффекте, по мнению исследователей, могут быть теоретически востребованы в промышленности. Их плюсами являются более низкое по сравнению с современными аналогами энергопотребление, а также более высокая температура работы. В настоящее время исследователи работают над схемой, которая позволила бы "отсекать" первое излучение, добившись появления луча только второго типа.
Ученые создали новый тип лазера
Ученым из Принстонского университета удалось создать новый тип лазера. Открытие было сделано во время тестирования квантового каскадного лазера, у которого неожиданно обнаружился второй луч. В настоящее время объяснить механизмы возникновения второго луча исследователи не в состоянии.
Ученым из Принстонского университета удалось создать новый тип лазера, сообщается в пресс-релизе, опубликованном на сайте университета. В настоящее время исследователи работают над усовершенствованием своего изобретения, основой для которого стал квантовый каскадный лазер.
В современных электронных приборах используются так называемые лазерные диоды, в которых лазерное излучение (световое излучение, почти все фотоны которого имеют одну длину волны и фазу), формируется при подаче электрического тока на полупроводниковый диод. В квантовом каскадном лазере используется похожая схема, только излучающий материал состоит из большого количества полупроводниковых слоев.
В качестве излучающего материала исследователи из Принстонского университета использовали много слоев полупроводника толщиной всего в один атом. Во время испытаний ученые обнаружили, что их устройство испускает не один луч, а два с различными длинами волн. При этом у второго луча обнаружились свойства, которые современная теория каскадных лазеров объяснить не в состоянии.
Во-первых, оказалось, что два луча "конкурируют". При увеличении силы тока интенсивность обычного луча возрастала, в то время как второй ослабевал. Во-вторых, при росте температуры до определенного значения сила второго луча увеличивалась, в то время как у обычных светодиодных лазеров она уменьшается.
Точного объяснения механизма возникновения нового эффекта у ученых пока нет, однако они предлагают следующую теорию. В обычном светодиоде рабочей средой является так называемый электронно-дырочный газ. При этом для возникновения излучения необходимо, чтобы большое количество электронов находилось в квазиравновесном состоянии, то есть имели почти нулевой импульс и одинаковую энергию. Ученые считают, что за появление другого луча ответственны электроны с более низкой энергией, чем у квазиравновесных, но положительным импульсом.
Лазеры, основанные на новом эффекте, по мнению исследователей, могут быть теоретически востребованы в промышленности. Их плюсами являются более низкое по сравнению с современными аналогами энергопотребление, а также более высокая температура работы. В настоящее время исследователи работают над схемой, которая позволила бы "отсекать" первое излучение, добившись появления луча только второго типа.