Wissenschaftler erfinden einen Laser, der elektrische Brände, nicht Licht berechnen


Forscher an der University of Michigan haben nur auf die wichtigste Entwicklung in der Laserforschung seit der Erfindung der Halbleiter-Diode in den 1950er Jahren gestolpert. Es verspricht, erstellen eine neue Klasse von Lasern, 250-mal weniger Energie als die heutigen verwenden, und das ist nicht einmal der verrückteste Teil.

Halbleiterdioden wandeln Strom in kohärentem Licht durch die Erhebung eines Materials als ein Verstärkungsmedium bekannt. Wie Energie aus dem System in das Medium übertragen wird, der Elektronen darin die Energie absorbieren und zu einem höheren Ladezustand bewegen. Sobald genug der Elektronen aufgeladen sind, bewirkt, dass zusätzlicher Strom in das Medium stattdessen sie wieder auf ihre ursprünglichen Ladezustand, Freigabe seiner Extraenergie als kohärentes Licht springen. Das Problem ist, dass dieser Prozess erfordert eine große Menge an Energie zuerst begeistern dann diese Verstärkung mittlere Elektronen auslösen.

Allerdings verlassen nicht der University of Michigan Laser auf herkömmlichen Gewinn Medien. Stattdessen nutzt es eine einmalige Gebühr Partikel, bekannt als ein Polaritron, das Verhalten von Materie und Licht zeigt. Wie die UMich Pressemitteilung erklärt:

Ein Polariton ist eine Kombination aus einem Photon oder Lichtteilchen und ein Exziton – ein Elektron-Loch-paar. Das Elektron ist negativ geladen und das Loch ist technisch die Abwesenheit eines Elektrons, aber es verhält sich, als ob es positiv geladen wurden. Exzitonen werden nur mit leichten Teilchen den richtigen Bedingungen verbinden. Zu viel Licht oder elektrische Strom verursacht die Exzitonen zu früh brechen. Aber mit gerade genug Polaritonen bilden und das System dann hüpfen, bis sie zur Ruhe auf niedrigstem Niveau Energie in was Bhattacharya, wie eine kohärente Pool beschreibt kommen. Dort die Polaritonen zerfallen und dabei lassen Sie einen Lichtstrahl einfarbig.

In diesem Fall ist der Strahl ein Ultraviolet man von Gallium-Nitrid Halbleiter, die etwa ein Millionstel Watt gebildet zu betreiben erfordert. Das Team hat viel Arbeit zu tun, um diese neue Technologie aus dem Labor kommen, aber sie erwarten, dass diese Laser eines Tages die Kabelverbinder in den Schaltkreisen führt zu immer kleiner, leichter und länger anhaltende Verbraucher- und medizinische Geräte ersetzen könnte. [University of Michigan]

Bild: Pixomar

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