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シンガポール、ナノ半導体シリンダを用いた超小型レーザを開発

  • View:16     2018年10月02日
  • [2018年9月13日に報告された物理学会のウェブサイトによると、シンガポール科学技術研究所(A * STAR)は、ナノ半導体円筒アレイマイクロレーザーを開発した。これは非金属構造でレーザ発振が達成された初めてのことであり、様々な光電子デバイスに使用可能な小型レーザを製造することが期待されています。

    マイクロレーザーは、CDおよびDVDプレーヤーで広く使用されている。今日、光学技術者は、人間の目で観察するには小さすぎるナノスケールのナノアッセイを開発しています。微細構造アレイへの高屈折率半導体の製造は、ナノレーザーを製造する有望な方法となっている。マイクロ半導体構造体は、特定の波長で共振する小型のアンテナとして機能する。しかし、マイクロ半導体構造をマイクロキャビティにすることは課題であり、マイクロキャビティはレーザの心臓部であり、光はマイクロキャビティ内で反射され増幅される。

    世界で一番小さいハンドヘルドレーザーポインター

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    シンガポール科学技術研究所のArseniy Kuznetsov、Son Tung Ha、Ramon Paniagua-Domínguezらは、A * STAR材料研究工学研究所で、これらの問題を解決するために定在波を使用しました。定在波はもともと量子力学によって予測されていたが、10年ほど前にこの波は光学的に実験的に証明された。

    本発明では予期せず発見された要因がある。Kuznetsov氏は次のように述べています。「最初に、アレイの回折共鳴に基づいてレーザーを生成することを計画しましたが、サンプルを作成してテストした後、この強力な増強が期待と異なりました。さらなるシミュレーションと分析に戻ったとき、私たちはこれらの特別な波を作り出したことに気付きました。 」

    この検証は、チームによる5年間の調査の結果です。 Kuznetsov氏は、他のグループがアクティブなナノアンテナを開発するために熱心に取り組んでいるため、これは時間に対する競争であると指摘した。"これまで、ナノアンテナ構造ではレーザー発振は達成されていませんでした。 "したがって、誘電体ナノアンテナ研究チームにとって、これは大きなステップです。"

    新しいレーザーは、他のタイプのマイクロレーザーより優れています。第1に、レーザは狭く、明確に定義されたビーム方向を容易に制御することができ、これはデバイス用途にしばしば必要とされる操作性である。さらに、ナノシリンダーの疎な分布のために、レーザーは非常に透明であり、他の光学部品を含む多層デバイスに有益である。

    このチームは、この研究のように、光励起の代わりに電気活性レーザーを開発することに熱心に取り組んでいます。これは、商業ナノレーザーの大きな進歩です。