في الآونة الأخيرة ، قامت جامعة ييل في الولايات المتحدة بتطوير ليزر جديد بالسيليكون باستخدام موجات صوتية.
وقال أستاذ الفيزياء التطبيقية بجامعة ييل: "في السنوات القليلة الماضية ، شهدنا نمواً هائلاً في ضوئيات السيليكون. بدأنا نرى هذه التقنيات تدخل المنتجات الاستهلاكية ، مما يجعل مراكز البيانات تعمل بشكل أسرع. كما نكتشف فوتونات جديدة. من المتوقع أن تحدث ثورة في مجالات مثل الاستشعار البيولوجي والمعلومات الكمومية على الشي .ة. "
وقد أجبر هذا النمو السريع الناس على تطوير ليزر سيليكون جديد لتشغيل دوائر جديدة بسبب الصعوبات التاريخية الناجمة عن فجوة نطاق غير مباشرة للسيليكون ، حيث إن الخصائص المتأصلة للسيليكون مفيدة جدا للعديد من التقنيات البصرية ذات المقياس الصغير ، لكن الباحثين قالوا. من الصعب السماح للسيليكون بانبعاث ضوء الليزر عن طريق الحقن الكهربائي ، وقد عصفت هذه المشكلة بالعلماء لأكثر من عشر سنوات ، ولتجنب هذه المشكلة ، نحتاج إلى إيجاد طرق أخرى لتضخيم الضوء على الشريحة - نستخدم مزيجًا من موجات الضوء والصوت ".
يتم تضخيم الضوء في سياج تصميم الليزر على شكل المدرج لالتقاط الضوء في حركة دائرية. تصميم المدرج هو جزء أساسي من الابتكار. وبهذه الطريقة ، يمكننا أن نضع الضوء إلى أقصى حد ونوفر أقصى قدر من التغذية المرتدة للإشعاع. من أجل استخدام الموجات الصوتية لتضخيم الضوء ، فإن ليزرات السيليكون لها بنية خاصة. أساسا ، الهيكل الخاص هو دليل الموجات نانو نطاق مصممة للحد بدقة موجات الضوء والصوت وتعظيم التفاعل بين موجات الضوء والصوت. هذا الدليل الموجي فريد من نوعه في وجود قناتين مختلفتين للإرسال البصري. هذا يسمح لنا بالتأثير على اقتران photocoustic مع تصميم ليزر موثوق به إلى حد ما ومرن.
هناك نوعان من التحديات الرئيسية في تطوير أشعة الليزر الجديدة: أولاً ، تصميم وتصنيع الأجهزة التي يتجاوز التضخيم فيها الخسائر ، والثانية تشير إلى ديناميات النظام غير البديهي للنظام. على الرغم من أن هذا النظام هو ليزر ضوئي ، فإنه ينتج أيضًا موجات صوتية متناسقة للغاية.
نشرت نتائج البحث في مجلة العلوم.
