نقطه کوانتومی در لیزر چیست؟

دوشنبه 25 دی 1396 - 22:34
کد مطلب: 897177
ل

نقاط کوانتومی، نانو کریستال‌های نیم‌رسانا با اندازه بین 2 تا 10 نانومتر هستند و از عنصرهای گروه‌های دوم و چهارم، یا سوم پنجم تشکیل‌شده‌اند. نقاط کوانتومی نسبت به رنگینه های فلورسانس آلی رایج دارای برتری‌های بسیاری همچون شدت فلورسانس بال‌تر، طول عمر طولانی‌تر و داشتن مقاومت بهتر در برابر رنگ‌بری نوری دارند.

به گزارش ایسکانیوز؛ به نقل از مرکز ارتباطات و اطلاع‌رسانی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، در سالهای اخیر نقاط کوانتومی نیم‌رسانا در بسیاری از کاربردها جایگزین فسفرهای غیر آلی شده و نتایج موفقیت‌آمیزی را به‌عنوان گسیلنده در برداشته است. اما کاربرد نقاط کوانتومی به‌عنوان ماده لیزر به‌شدت محدود و با مشکلات فراوان همراه بوده است، زیرا برای دستیابی به لیزر از نقاط کوانتومی، معمولاً باید آن‌ها را با پرتوهای کوتاه تپ از لیزرهای دیگر، برانگیخته کرد. در این پژوهش، لیزرهای نقاط کوانتومی بهبود داده‌شده‌اند تا در تابش‌دهی با چشمه موج پیوسته با توان بسیار کم نیز، بهره لیزری داشته باشند.
آستانه دیده‌شده برای این گروه از لیزرهای نقطه کوانتومی به کوچکی 74 میلی وات بر سانتیمتر مربع بوده است. این مواد هم به دلیل جذب اپتیکی قوی و هم به دلیل آستانه کوچک موردنیاز برای لیزر دادن، می‌توانند به‌جای چشمه‌های پراکنده چندرنگی به باریکه‌های لیزری ارزشمند تبدیل شوند.
چنانچه میدانید لیزر در بسیاری از زمینه‌های علم و فناوری به‌کاررفته است. در این میان لیزرهای حالت‌جامد همچون تیتانیم، ییتریم آلومینیوم " nd:yag" و لیزرهای دیودی نیم‌رسانا، از مشهورترین چشمه‌های تابش لیزر هستند. اگرچه باگذشت زمان نقش این لیزرها در فناوری روز افزایش‌یافته است اما بازدهی لیزرهای حالت‌جامد، همچنان تنگناهای اصلی را با خود همراه دارد. یکی از مهم‌ترین دشواری‌های مواد لیزر جامد، کوچک بودن جذب نور چشمه‌های دمش در آن مواد است. در راستای بهبود این فناوری و رفع این دشواری، گسترش دیود لیزری 800 نانومتری تا حد زیادی مشکل ماده TL:SAPPHIRE را حل کرده است اما هنوز ND:YAG با روش‌های پرزحمت نیازمند دمش اپتیکی است.
از طرفی نقاط کوانتومی نیم‌رسانا، سطح مقطع جذب بزرگ و پهن نیز تنظیم‌پذیری بسیار خوبی برای طیف گسیلی دارند. اگرچه این ویژگی‌ها در مواد لیزری و در لیزرهای حالت‌جامد کم است اما نقاط کوانتومی نیز با چالش‌های دیگر روبرو هستند که کاربرد آن‌ها به‌عنوان مواد لیزری را محدود می‌کند.
یکی از جدیدترین این چالش‌ها، محدودیت شدید چشمه دمش برای آن‌ها است. نقاط کوانتومی برای ایجاد گسیل خود به خودی تقویت‌شده یا بهره لیزری، معمولاً نیازمند دمش با لیزرهای کوتاه تپ هستند.
بر اساس این گزارش، ستاد لیزر فوتونیک و ساختارهای میکرونی معاونت علی، در ویژه‌نامه فناوری لیزر، باهدف بررسی ابعاد مختلف در لیزر، مبحث نقطه کوانتومی در لیزر را موردتوجه قرار داده است.

202

167 / 174

نظرات

1- لطفا نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.
2- نظرات حاوی مطالب توهین‌آمیز یا بی‌احترامی به اشخاص، قومیت‌ها، عقاید دیگران و مغایر با قوانین کشور منتشر نمی‌شود.
3- نظرات پس از تایید منتشر می‌شود.

ایسکاTV

اخبار پر بازدید

آخرین اخبار