(A, C, E) Imágenes de microscopía de fotoluminiscencia de láseres de un solo nanocable en tres configuraciones. (B, D, F) Las flechas delgadas representan la reflexión del extremo con baja reflectividad, mientras que las flechas gruesas representan un reflejo de espejo de bucle con alta reflectividad. Crédito de la imagen:Yao Xiao, et al. © 2011 Sociedad Química Estadounidense.
(PhysOrg.com) - Aunque los láseres vienen en todas las formas y tamaños, uno de los diseños láser más recientes es especialmente intrigante, ya que está hecho de un solo nanoalambre. Por su reducido tamaño y sencillez, el láser de un solo nanocable podría utilizarse como una fuente de luz coherente a nanoescala para aplicaciones en comunicaciones ópticas, sintiendo y procesamiento de señales.
El equipo de investigadores, Yao Xiao, et al., de la Universidad de Zhejiang en Hangzhou, Porcelana, y la Universidad de Pekín en Beijing, ha publicado su estudio sobre un nuevo láser de un solo nanocable en una edición reciente de Nano letras . Aunque no es el primer láser fabricado con un solo nanocable, ofrece ciertas ventajas ya que opera en un solo modo controlable.
"Anteriormente, Los láseres de un solo nanocable se operan principalmente en múltiples modos, ", Dijo el coautor Limin Tong de la Universidad de Zhejiang PhysOrg.com . “El láser de un solo nanocable informado en nuestro trabajo es monomodo, que es muy deseado para aplicaciones prácticas ".
Aquí, La emisión del láser tiene una longitud de onda de aproximadamente 738 nm (el extremo superior del espectro visible). El nanoalambre utilizado para fabricar el láser tiene un diámetro de 200 nm, y una longitud de entre 50 y 75 µm. Los investigadores experimentaron con el doblado de nanocables de diferentes formas mirando bajo un microscopio y doblando el nanoalambre con sondas de fibra. Por ejemplo, Doblaron nanocables para que tuvieran bucles en ambos extremos, un bucle en un extremo, y sin bucles.
Para que el nanoalambre actúe como un láser monomodo, los investigadores excitaron el nanoalambre en bucle con un láser pulsado. Como explicaron, cuando la ganancia de ida y vuelta, que se sustenta en la retroalimentación como la reflexión, puede compensar pérdidas de ida y vuelta, ocurre el láser. Los investigadores observaron el láser en los nanocables individuales como dos puntos brillantes de luz en ambos extremos del nanoalambre. Ellos encontraron que para los nanocables que se doblaron en bucles, los bucles actuaron como espejos de bucle, que no solo ofrece las cavidades acopladas con nanocables para la selección de modo, pero también aumenta la reflectividad del nanoalambre y reduce el umbral láser. Juntos, la alta reflectividad y el bajo umbral crean una cavidad láser de alta calidad en el nanoalambre.
Además, cambiar el tamaño de los bucles permite a los investigadores sintonizar la longitud de onda del láser. Usando las sondas de fibra, los investigadores pudieron cambiar fácilmente el tamaño de los bucles. Descubrieron que la disminución del tamaño de uno de los bucles cambia la longitud de onda debido a la reducción de la trayectoria óptica de la cavidad láser.
Los científicos esperan que el láser de un solo nanocable, con sus ventajas de calidad de modo alto y umbral de láser bajo, podría permitir nuevas oportunidades para aplicaciones prácticas de láseres de nanocables. Además, el estudio podría proporcionar una nueva técnica de diseño para la fabricación de bajo umbral, láseres monomodo que utilizan otros tipos de nanoestructuras.
"Como fuente óptica coherente, este tipo de láser de nanocables no solo posee una huella miniaturizada (como muchos otros láseres de nanocables), pero también ofrece salida láser monomodo (difícil de realizar en la mayoría de los demás láseres de nanocables, pero muy deseada para aplicaciones prácticas), —Dijo Tong. "Por lo tanto, este tipo de láser puede ofrecer un gran potencial en aplicaciones tales como circuitos optoelectrónicos integrados a nanoescala para procesamiento de datos ópticos y detección óptica ”.
Copyright 2010 PhysOrg.com.
Reservados todos los derechos. Este material puede no ser publicado, transmisión, reescrito o redistribuido total o parcialmente sin el permiso expreso por escrito de PhysOrg.com.