|  | 9 июня 2014 | Новости науки и техники

Ученые создали новый поляритонный лазер, потребляющий в 250 раз меньше энергии, чем обычный

Свет лазера


Используя свойства загадочных частиц, называемых поляритонами, которые существуют на стыке мира света и материального мира, исследователи из Мичиганского университета создали новый, практичный и эффективный способ получения постоянного луча когерентного света. Созданное учеными устройство можно считать одним из первых поляритонных лазеров, которые работают исключительно за счет электрической энергии, а не света от внешнего источника, за счет которого работает большинство традиционных лазеров. Еще одной отличительной особенностью нового поляритонного лазера является то, что он способен работать при комнатной температуре, не требуя охлаждения до сверхнизких температур, как другие подобные устройства.

Разработка нового поляритонного лазера, обладающего уникальными характеристиками, может стать столь же важной вехой, как изобретение в 1960-х годах первого полупроводникового лазера. Возможности нового устройства без особых проблем позволят интегрировать лазерные оптические технологии прямо в структуру кристаллов компьютерных чипов, где они смогут заменить металлические проводники, служащие для передачи больших объемов информации. Это позволит в будущем разработать малогабаритные и более мощные электронные цифровые устройства, кроме этого, такая технология может найти массу применений в самых различных областях, в том числе и в медицине.

Поляритон является своеобразной частицей, частично относящейся к свету и частично к материи. Он состоит из комбинации фотона с экситоном, квазичастицы, состоящей из связанных друг с другом свободного электрона и электронной "дырки" в кристаллической решетке полупроводникового материала. Поляритоны формируются при соблюдении весьма специфического набора параметров среды их формирования, существуют некоторое время и распадаются, излучая заключенный в них фотон света.

Структура поляритонного лазера


Такой подход требует весьма скромных энергетических затрат, опытный образец поляритонного лазера потребляет в 250 раз меньше энергии, чем традиционный полупроводниковый лазер, изготовленный из того же самого материала. С технической точки зрения поляритонный лазер является не совсем лазером в традиционном понимании. Название лазер представляет собой аббревиатуру термина Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Поляритонные лазеры не усиливают свет от другого источника, они генерируют свет сами, производя и рассеивая поляриотны.

Структура поляритнного лазера изготовлена из нитрида галлия, твердого и прозрачного полупроводникового материала, который идеально подходит для создания в его объеме условий, в которых происходит массовое формирование поляритонов и их дальнейшее рассеивание, сопровождающееся излучением когерентного света. Луч света, генерируемого поляритонным лазером, находится в ультрафиолетовой части электромагнитного спектра, а его мощность составляет одну миллионную часть Ватта.

"В принципе, для реализации технологий оптических коммуникаций в пределах чипа и некоторых других технологий имеющейся мощности вполне достаточно" - рассказывает Томас Фрост (Thomas Frost), исследователь из Мичиганского университета, - "Таким образом, мы получили первый поляритонный лазер, который прямо сейчас можно использовать во множестве различных областей, встраивая его в структуру кристаллов специализированных чипов".




Ключевые слова:
Лазер, Когерентный, Свет, Фотон, Поляритон, Экситон, Электрон, Мощность, Энергия, Чип, Кристалл, Полупроводник

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Органические лазеры могут стать основой цветных дисплеев и проекторов новог ...
  • Светоизлучающие белки - основа низкоэнергетических лазеров нового типа
  • Ученые научились управлять светом случайного лазера
  • Созданы поляритонные лазеры нового типа, демонстрирующие высочайшую эффекти ...
  • Нанолазеры открывают новые перспективы в областях коммуникаций и вычислител ...

  • Шторы оптом купить шторы оптом.


    9 июня 2014 13:32
    #1 Написал: RedElf

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    на стыке мира света и материального мира

    А свет это что за нематериальная субстанция? Эфир штоле?
        
    9 июня 2014 18:50
    #2 Написал: CoJIb

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1155
    Ха да вообще всеь наш мир не материален, его материальность это только человеческое Восприятие am а состоит то все вокруг из Энергии am
        
    10 июня 2014 17:03
    #3 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3867
    Цитата: RedElf
    А свет это что за нематериальная субстанция?

    Нет, не эфир, а просто короткий импульс высокочастотного электромагнитного излучения. По крайней мере это рассматривается в контексте статьи.
    Но по канонам классической физики фотон обладает так называемым дуализмом, он является одновременно и электромагнитной волной и частицей, имеющей массу покоя.


    --------------------
        
    21 июля 2014 10:14
    #4 Написал: Moskit

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Как не знали ни чего о мире в котором живем, так и не знаем.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.