Hvad er en nanolaser?

En nanolaser har alle de typiske egenskaber ved en standardstørrelseslaser, hvilket betyder, at lys forstærkes gennem den stimulerede emission af stråling.Den primære forskel med en nanolaser er omfanget af både mekanismen og den lysstråle, der udsendes.Præfikset nano er afledt af et græsk ord, der betyder dværg.I overensstemmelse hermed er en nanolaser meget mindre end en standardlaser, både i fodaftryk og strålen, der udsendes.Faktisk er de fleste nanoteknologier ofte titusinder eller hundreder af gange mindre end traditionelle teknologier.

Nanolasere har evnen til at kondensere eller begrænse den lysstråle, der udsendes ud over diffraktionsgrænsen for lys.Som et videnskabeligt koncept henviser diffraktionsgrænsen for lys til evnen til at begrænse lys.På et tidspunkt troede forskere, at lys kunne begrænses til maksimalt halvdelen af dens bølgelængde.Sådanne grænser blev betragtet som diffraktionsgrænsen for lys.I modsætning til traditionelle lasere er nanolasere imidlertid i stand til at begrænse en lysstråle så meget som 100 gange mindre end halvdelen af dens bølgelængde.

Lasere fungerer via et komplekst forhold mellem synligt lys, fotoner og bølgelængder.Optiske resonatorer, de komponenter, der bruges til at styre feedback i en laser, er nødvendige for at skabe svingning af fotoner, der er nødvendige for, at laseren kan udsende lys.Før udviklingen af nanolaser -teknologier blev den minimale resonatorstørrelse antaget at være halvdelen af laserlysets bølgelængde.Ved at bruge overfladeplasmoner snarere end fotoner var udviklere i stand til at reducere størrelsen på den resonator, der kræves til nanolasere og dermed skabe verdens mindste lasere.

Den første fungerende nanolaser blev udviklet i 2003. Forslag og forslag til nanolaser -teknologier begyndte i slutningen af1950'erne, selvom de indledende miniatyrplasmon -lasere viste sig upraktiske.Siden 2003 har adskillige fremskridt og forbedringer inden for nanolaser-teknologi resulteret i stadig krympende størrelser.Fra 2011 blev den mindste nanolaser kendt som en spaser, hvor navnet var et forkortelse for "overfladeplasmonforstærkning ved stimuleret emission af stråling."

Anvendelser til disse små lasere inkluderer computere, forbrugerelektronik, medicinske applikationer og mikroskoper, barefor at nævne et par stykker.Spasere har for eksempel kapaciteten til at blive lavet lille nok til at passe inde i en computerchip, hvilket tillader informationsbehandling via lys kontra elektroner.Lignende nanoteknologier ved anvendelse af halvlederlasere, kollektivt kendt som biomedicinske mikrodevices, er blevet udviklet.Disse nanolaser -biomedicinske enheder giver forskere mulighed for at skelne kræftceller fra sunde celler ved hjælp af nanoteknologi.