Το κβαντικό λέιζερ μετατρέπει την απώλεια ενέργειας σε κέρδος

PT-polarized Exciton Symmetry: Άμεση σύζευξη μεταξύ των άνω και κάτω τρόπων polariton σε μια εξαπλάσια συμμετρική μικρο-κοιλότητα με απώλεια επεξεργασίας διαλείμματα PT-συμμετρία με μετάβαση φάσης χαμηλού κατωφλίου Πίστωση: Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)

Οι επιστήμονες στο KAIST δημιούργησαν ένα σύστημα λέιζερ που παράγει πολύ αντιδραστικά κβαντικά σωματίδια σε θερμοκρασία δωματίου. Τα ευρήματά τους, που δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Φωτονική Φύση, θα μπορούσε να οδηγήσει σε ένα σύστημα λέιζερ με ένα μικρό κενό που απαιτεί χαμηλότερη ισχύ κατωφλίου με αυξημένη απώλεια ισχύος.


Το σύστημα, που αναπτύχθηκε από τον KAIST φυσικό Yong-Hoon Chu και τους συναδέλφους του, περιλαμβάνει φωταύγεια Φως Μέσα από μία και μοναδική εξαγωνική μικρο-κοιλότητα, κατεργασμένη με υπόστρωμα νιτριδίου πυριτίου τροποποιημένης απώλειας. Ο σχεδιασμός συστήματος παράγει polariton λέιζερ στο Θερμοκρασία δωματίου, το οποίο είναι συναρπαστικό γιατί συνήθως απαιτεί πολύ κρύες θερμοκρασίες.

Οι ερευνητές βρήκαν ένα άλλο μοναδικό και αντιδιαισθητικό χαρακτηριστικό αυτού του σχεδιασμού. Συνήθως, η ενέργεια χάνεται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας λέιζερ. Αλλά σε αυτό το σύστημα, καθώς η απώλεια ενέργειας αυξήθηκε, η ποσότητα ενέργειας που απαιτείται για την επαγωγή του λέιζερ μειώθηκε. Η αξιοποίηση αυτού του φαινομένου μπορεί να οδηγήσει στην ανάπτυξη λέιζερ υψηλής απόδοσης και χαμηλού κατωφλίου για κβαντικές οπτικές συσκευές στο μέλλον.

“Αυτό το σύστημα εφαρμόζει μια έννοια στην κβαντική φυσική γνωστή ως συμμετρία αντιστροφής ισοτιμίας-χρόνου”, εξηγεί ο καθηγητής Chu. “Αυτή είναι μια σημαντική πλατφόρμα που επιτρέπει τη χρήση απώλειας ενέργειας ως κέρδος. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μείωση της ισχύος κατωφλίου λέιζερ των κλασικών οπτικών συσκευών και αισθητήρων, καθώς και των κβαντικών συσκευών και τον έλεγχο της κατεύθυνσης του φωτός.”

Το κλειδί είναι σχεδιασμός και υλικά. Η μικρή εξαγωνική κοιλότητα διαιρεί τα σωματίδια φωτός σε δύο διαφορετικούς τρόπους: ο ένας διέρχεται από το τρίγωνο του εξαγώνου προς τα πάνω και ο άλλος διέρχεται από το τρίγωνό του προς τα κάτω. Και οι δύο τρόποι φωτός σωματιδίων έχουν την ίδια ενέργεια και τροχιά αλλά δεν αλληλεπιδρούν μεταξύ τους.

Ωστόσο, τα σωματίδια φωτός αλληλεπιδρούν με άλλα σωματίδια που ονομάζονται excitons, τα οποία παρέχονται από την εξαγωνική μικροκοιτίδα, η οποία αποτελείται από ημιαγωγούς. Αυτή η αλληλεπίδραση οδηγεί στη δημιουργία νέων κβαντικών σωματιδίων που ονομάζονται polaritons, τα οποία στη συνέχεια αλληλεπιδρούν μεταξύ τους για τη δημιουργία λέιζερ polariton. Με τον έλεγχο του βαθμού απώλειας μεταξύ της μικρο-κοιλότητας και του υποστρώματος ημιαγωγού, προκύπτει ένα ενδιαφέρον φαινόμενο, με ελάχιστο ενέργεια γίνετε μικρότεροι απώλεια ενέργειας Αυξάνουν.


Λέιζερ Phonon: συνεκτικές δονήσεις από αντηχείο αυτοαναπνοής


περισσότερες πληροφορίες:
Hyun Gyu Song κ.ά., Ένα μη ιεραρχικό πολωτικό σύστημα θερμοκρασίας δωματίου με μία μόνο μικρο-κοιλότητα, Φωτονική Φύση (2021). DOI: 10.1038 / s41566-021-00820-z

το απόσπασμα: Το κβαντικό λέιζερ μετατρέπει την απώλεια ενέργειας σε κέρδος (2021, 7 Ιουλίου) Ανακτήθηκε στις 7 Ιουλίου 2021 από https://phys.org/news/2021-07-quantum-laser-energy-loss-gain.html

Αυτό το έγγραφο υπόκειται σε πνευματικά δικαιώματα. Ανεξάρτητα από οποιαδήποτε δίκαιη διαπραγμάτευση για σκοπούς ιδιωτικής μελέτης ή έρευνας, κανένα μέρος δεν μπορεί να αναπαραχθεί χωρίς γραπτή άδεια. Το περιεχόμενο παρέχεται μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς.

READ  Πώς να δείτε τον Ερμή, τον Δία και τον Κρόνο σε μια σπάνια σύζευξη αυτό το Σαββατοκύριακο

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *