Nestemäinen nanolaser

08.05.2015

northwestern-nanotekninen-neste-laser.jpgNorthwestern Universityn tutkijat ovat kehittäneet ensimmäisen nestettä laseroivana väliaineena käyttävän nanomittakaavan plasmonlaserin.

Mikrokanavassa virtaavan nesteen ansiosta se on viritettävissä reaaliajassa, joten sillä voi nopeasti ja yksinkertaisesti tuottaa eri värejä. Tällainen ainutlaatuinen ominaisuus voisi olla hyödyllinen esimerkiksi lääketieteen "lab chip" -diagnostiikan sovelluksissa.

Uudenlaisen laserin onkalo koostuu mikrokanavassa olevasta heijastavista kultananopartikkeleista, joiden ympärille valo keskittyy. Tällaiset plasmon-ilmiöön perustuvat laserit mahdollistavat rakennekoot, jotka ovat diffraktiorajan alapuolella ja tuottavat siten erittäin hyvän dynamiikan.

Hyvin pienien lasereiden etuina on, että niitä voidaan käyttää valonlähteinä optoelektroniikan integroiduilla siruilla. Niille on käyttöä myös optisissa tallennuksessa ja litografiassa.

Plasmonlasereita on demonstroitu eri spektrialueilla, ultravioletista lähi-infrapunaan. Kuitenkin kiinteitä vahvistusmateriaaleja käyttävien rakenteiden spektrialuetta ei valmistuksen jälkeen muuteta.

Uudessa Northwesternin kemian professori Teri Odomin johtaman tutkimusryhmän ratkaisussa nanohiukkasten ontelo pysyy samana mutta nestemäinen laseroiva väliaine nanohiukkasten ympärillä voidaan vaihtaa ja siten myös laseremission aallonpituus.

Nestemäisen vahvistusmateriaalin käytöllä on kaksi merkittävää etua:

Orgaaniset värimolekyylit voidaan uuttaa liuottimiin, joilla on erilaisia taitekertoimia. Nestettä voidaan juoksuttaa helposti mikrokanavan ontelossa joten laseremission dynaaminen viritys on mahdollista yksinkertaisesti nesteen vaihdon avulla.

Tutkijat toteuttivat samalla kiinteällä ontelorakenteella laserointia aallonpituuksilla välillä 860 - 910 nanometriä. Tutkijoiden mukaan tällainen laitteisto on jopa helpommin valmistettavissa kuin muunlaiset nanolaserit.

28.03.2024Kertakäyttöiset tekoälyanturit terveyden seurantaan
27.03.2024Kvantti-interferenssi ja transistori
26.03.2024Robotti tarttuu lihanpalaan ja keskustelee kaverinsa kanssa
25.03.2024Piin kanssa yhteensopivia magneettisia pyörteitä
23.03.2024Kaksitoiminen katalyytti tekee sen halvemmalla
22.03.2024Hiilinanoputket käyttöön
21.03.2024Fotonisirut valtaavat alaa
21.03.2024Uusi 2D-materiaalien maailma on avautumassa
19.03.2024Suprajohteet auttavat tietokoneita "muistamaan"
18.03.2024Kvanttimateriaalitutkimuksen uudet työkalut

Siirry arkistoon »