Connect with us

Znanost

Fizika

Novi kvantni kaskadni laseri emitiraju više svjetla nego topline

Istraživači sa Sveučilišta Northwestern razvili su kompaktne laserske diode koje emitiraju zračenje u srednjem IR spektru. Važnost ovog otkrića leži u činjenici što te diode emitiraju više svjetla od topline što je nevjerojatno postignuće u efikasnosti kvantnih kaskadnih lasera. Ovi su rezultati važan korak prema široj primjeni kvantnih kaskadnih lasera uključujući i otkrivanje štetnih kemikalija.

Istraživanje je vršeno pod vodstvom Manijeha Razeghija, Walter P. Murphy profesora električnog strojarstva i računalnih znanosti na McCormick Školi za strojarstvo i primijenjene znanosti, a objavljeno je u Nature Photonics časopisu 10. siječnja.

Nakon godina istraživanja i industrijskog razvoja, moderne laserske diode odlikuje visoka iskoristivost u bliskom infracrvenom području (otprilike 1000 nm). Ipak, mnogo je teže pristupiti srednjem infracrvenom području (više od 3000 nm) te je za to bilo potrebno razviti nove tehnologije.

Kvantni kaskadni laser (QCL) u biti je laserska dioda namijenjena za rad na kvantnom mehaničkom nivou ne bi li proizvela zračenje željene valne duljine uz visoku iskoristivost. Za razliku od klasičnih diodnih lasera, ovaj je uređaj unipolaran, za rad su mu potrebni samo elektroni. Veliki su napori uloženi u objašnjenje i optimizaciju elektronskog transporta što bi naposljetku znatno unaprijedilo kvalitetu i efikasnost lasera. Unatoč posebnoj prirodi ovih uređaja, u proizvodnji laserskih pločica koristi se standardna oprema za razvoj poluvodičkih materijala. Optimiziranjem kvalitete materijala tih standardnih alata, znanstvenici Centra za kvantne uređaje (CQD) na Northwesternu pod vodstvom Razeghija postigli su obećavajuće rezultate u izvedbi QCL uređaja.

Prijašnja izvješća o radu QCL-a visoke efikasnosti govore o svega 40% efikasnosti, čak i prvi vrlo niskim temperaturama. Nakon uklanjanja elemenata koji nisu potrebni za rad na niskim temperaturama, znanstvenici s CQD-a upravo su demonstrirali rad zasebnih lasera koji emitiraju zračenje valne duljine od 4850 nm pri čemu je ostvarena efikasnost od čak 53% na temperaturi od 40 K. “Ovakav je rezultat izuzetno važan jer smo prvi put dosad uspjeli proizvesti diode koje emitiraju više svijetla nego topline”, kaže Razeghi. “Prelazak granice od 50% velika je prekretnica u radu na postizanju još veće efikasnosti ovih jedinstvenih uređaja.”

Iako je trenutačno fokus na efikasnosti, ta efikasnost se može iskoristiti za skaliranje snage potrebne za rad QCL emitera. Nedavni su napori u širem području razvoja QCL uređaja doveli do predstavljanja individualnih pulsirajućih lasera s rekordnom izlaznom snagom od čak 120 W, što je značajan napredak u odnosu na prošlogodišnjih 34 W.

Izvor: esciencenews.com

Tražili ste na googlu:

besplatne kaskadne igrice, kvantni laseri

Life is a sexually transmitted disease and there is a 100% mortality rate.

Ostavi komentar

Ostavi komentar

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Obavezna polja su označena sa *

Više u Fizika

Popularno

Advertisement
Advertisement

Pratite nas na Fejsu

Na Vrh