Kvantumpont lézer

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2018. október 10-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 6 szerkesztést igényelnek .

A kvantumpontlézer  egy félvezető lézer , amely a kibocsátó tartományukban lévő kvantumpontokat aktív lézerközegként használja. A töltéshordozók kvantumpontokban való mozgására vonatkozó szigorú korlátozások miatt az atomokhoz hasonló elektronszerkezettel rendelkeznek. Az ilyen aktív közegekkel gyártott lézerek a gázlézerekhez hasonló tulajdonságokkal rendelkeznek, és elkerülik az eszközök néhány negatív aspektusát, amelyek a hagyományos félvezető lézerekben találhatók, aktív közeggel, ömlesztett szerkezeteken vagy kvantumkutakon. Javult a teljesítmény a sávszélesség, a generálási küszöb, a relatív zajintenzitás, a spektrális vonalszélesség növekedése és a hőmérséklet-ingadozásokra való érzéketlenség tekintetében. A kvantumpont aktív tartománya úgy is megtervezhető, hogy a pont méretének és összetételének változtatásával különböző hullámhosszokon működjön. Lehetővé vált olyan kvantumpontlézerek előállítása, amelyek olyan hullámhosszon működnek, amelyre korábban nem volt lehetőség a korábbi félvezető lézertechnológiákkal.

A közelmúltban a kvantumpont alapú aktív médiaeszközök kereskedelmi alkalmazásra találtak az orvostudományban ( lézerszikék , optikai koherencia-tomográfia ), a technológiában (vetítőeszközök, lézertelevíziók ), a spektroszkópiában és a távközlésben.

Történelem

A kvantumpont lézert 1982-ben hozta létre a Yasushiko Arakawa professzor által vezetett csoport.- A Tokiói Egyetem Nanoelektronikai Együttműködési Kutatóközpontjának igazgatója [1] . A lézer stabil sugárzási teljesítményt tartott fenn több tíz fokos tartományban.

2004-ben a japán Fujitsu cég és a Tokiói Egyetem kutatócsoportja kifejlesztett egy 10 Gbps -os indium-arzenid (IdAs) kvantumpont lézert , amely nem érzékeny a hőmérsékletre az optikai kommunikációs vonalakban és optikai hálózatokban való működésre. A lézer nagy sebességű működést biztosít 1,3 μm hullámhosszon +20 °C és +70 °C közötti hőmérséklet-tartományban [2] . Optikai adatátviteli rendszerekben, optikai helyi hálózatokban és nagyvárosi hálózatokban működik . A korábbi, hagyományos kvantumkutas lézerek teljesítményéhez képest az új kvantumpontlézerek lényegesen nagyobb hőmérsékleti stabilitást mutatnak.

2010. október 7-én a Fujitsu és a Tokiói Egyetem fizikusai bemutatták a világ első kvantumpont-lézerét, amely 25 Gbit/s-os adatátvitelre képes egyetlen sugárban [3] .

Jegyzetek

  1. Arakawa Y.; Sakaki H. Többdimenziós kvantumkút lézer és küszöbáramának hőmérsékletfüggése  // Applied Physics Letters  : Journal  . - 1982. - 1. évf. 40 . - 939. o . - doi : 10.1063/1.92959 . - .
  2. A Fujitsu, Tokiói Egyetem kifejlesztette a világ első 10 Gbps-os kvantumpontos lézerét, amely áttörést jelentő hőmérséklet-független kimenettel rendelkezik . Fujitsu/Sajtóközlemények/2004 (2004. szeptember 10.). Letöltve: 2019. május 7. Az eredetiből archiválva : 2019. május 6..
  3. A Fujitsu és a Tokiói Egyetem elérte a világ első 25 Gbps-os adatkommunikációját Quantum Dot Laser használatával . Fujitsu/Sajtóközlemények/2010 (2010. május 20.). Letöltve: 2019. május 7. Az eredetiből archiválva : 2019. május 6..

Linkek