Bir nanolaser standart boyutlu bir lazerin tüm tipik özelliklerine sahiptir, yani ışığın uyarılmış radyasyon emisyonu yoluyla yükseltildiği anlamına gelir. Bir nanolaser ile ana fark, hem mekanizmanın hem de yayılan ışık ışınının ölçeğidir. "Nano" öneki, "cüce" anlamına gelen Yunanca bir kelimeden türetilmiştir. Buna göre, bir nanolaser, hem ayak izi hem de yayılan ışın bakımından standart bir lazerden çok daha küçüktür. Aslında, çoğu nanoteknoloji genellikle geleneksel teknolojilerden onlarca ya da yüzlerce kez daha küçüktür.
Nanolaserler ışığın kırılma sınırının ötesinde yayılan ışık ışınını yoğunlaştırma veya sınırlandırma özelliğine sahiptir. Bilimsel bir kavram olarak ışığın kırınım sınırı, ışığı sınırlandırma yeteneğini ifade eder. Bir zamanlar, bilim adamları ışığın dalga boyunun maksimum yarısına kadar sınırlı olabileceğine inanıyorlardı. Bu sınırlar ışığın kırınım sınırı olarak kabul edildi. Bununla birlikte, geleneksel lazerlerin aksine, nanolaserler dalga boyunun yarısından 100 kat daha küçük bir ışık demetini sınırlandırabilir.
Lazerler, görünür ışık, fotonlar ve dalga boyları arasındaki karmaşık ilişki ile çalışır. Lazerin geri bildirimini yönetmek için kullanılan bileşenler olan optik rezonatörler, lazerin ışık yayması için gerekli olan foton salınımını oluşturmak için gereklidir. Nanolaser teknolojilerinin geliştirilmesinden önce, minimum rezonatör boyutunun lazer ışığının dalga boyunun yarısı kadar olduğu düşünülüyordu. Geliştiriciler fotonlar yerine yüzey plazmonları kullanarak, nanolaserler için gerekli olan rezonatörün boyutunu azaltabildiler ve böylece dünyanın en küçük lazerlerini yaratabildiler.
İlk çalışan nanolaser 2003 yılında geliştirilmiştir. Nanolaser teknolojilerine yönelik öneriler ve öneriler, ilk minyatür plazmon lazerlerinin pratik olmamasına rağmen, 1950'lerin sonunda başlamıştır. 2003'ten beri, nanolaser teknolojisindeki sayısız gelişme ve iyileştirmeler, sürekli küçülen boyutlarla sonuçlandı. 2011 itibariyle en küçük nanolaser spazer olarak biliniyordu, adı “radyasyonun yaydığı salınımla yüzey plazmonu büyütmesi” nin kısaltmasıydı.
Bu küçük lazerler için uygulamalar, bilgisayarları, tüketici elektroniklerini, tıbbi uygulamaları ve mikroskopları içerir. Örneğin, spazerler, bir bilgisayar çipinin içine sığacak kadar küçük hale getirilebilecek kapasiteye sahiptir, bu sayede ışığa karşı elektronlar yoluyla bilgi işlemeye izin verilir. Toplu olarak biyomedikal mikrodevreler olarak bilinen yarı iletken lazerleri kullanan benzer nanoteknolojiler geliştirilmiştir. Bu nanolaser biyomedikal cihazları, bilim adamlarının nanoteknoloji kullanarak kanserli hücreleri sağlıklı hücrelerden ayırt etmelerini sağlar.
