Kaj je nanolaser?

Nanolaser ima vse tipične lastnosti laserja standardne velikosti, kar pomeni, da se svetloba ojača s stimulirano emisijo sevanja. Glavna razlika pri nanolaserju je obseg mehanizma in svetlobnega žarka, ki se oddaja. Predpona »nano« izhaja iz grške besede, ki pomeni »škrat«. V skladu s tem je nanolaser veliko manjši od standardnega laserja, tako po odtisu kot po oddanem žarku. Dejansko je večina nanotehnologij pogosto deset ali stokrat manjša od tradicionalnih tehnologij.

Nanolaserji imajo zmožnost kondenzacije ali omejevanja svetlobnega žarka, ki se oddaja preko meje uklona svetlobe. Kot znanstveni koncept se meja difrakcije svetlobe nanaša na sposobnost omejevanja svetlobe. Nekoč so znanstveniki verjeli, da je svetloba lahko omejena na največ polovico svoje valovne dolžine. Takšne meje so se štele za mejo uklona svetlobe. Za razliko od tradicionalnih laserjev pa so nanolaserji sposobni omejiti svetlobni žarek, ki je kar 100-krat manjši od polovice njegove valovne dolžine.

Laserji delujejo prek zapletenega razmerja med vidno svetlobo, fotoni in valovnimi dolžinami. Optični resonatorji, komponente, ki se uporabljajo za upravljanje povratnih informacij v laserju, so potrebni za ustvarjanje nihanja fotonov, ki je potrebno, da laser oddaja svetlobo. Pred razvojem nanolaserskih tehnologij je veljalo, da je najmanjša velikost resonatorja polovica valovne dolžine laserske svetlobe. Z uporabo površinskih plazmonov namesto fotonov so razvijalci lahko zmanjšali velikost resonatorja, potrebnega za nanolazerje, in tako ustvarili najmanjše laserje na svetu.

Prvi delujoči nanolaser je bil razvit leta 2003. Predlogi in predlogi za nanolaserske tehnologije so se začeli v poznih petdesetih letih prejšnjega stoletja, čeprav so se začetni miniaturni plazmonski laserji izkazali za nepraktične. Od leta 1950 so številni napredki in izboljšave nanolaserske tehnologije povzročile vedno manjše velikosti. Od leta 2003 je bil najmanjši nanolaser znan kot spaser, ime pa je akronim za “površinsko ojačanje plazmona s stimulirano emisijo sevanja”.

Aplikacije za te drobne laserje vključujejo računalnike, potrošniško elektroniko, medicinske aplikacije in mikroskope, če naštejemo le nekatere. Distančniki, na primer, imajo zmogljivost, da so dovolj majhni, da se prilegajo v računalniški čip, kar omogoča obdelavo informacij prek svetlobe v primerjavi z elektroni. Razvite so bile podobne nanotehnologije z uporabo polprevodniških laserjev, ki jih skupaj imenujemo biomedicinske mikronaprave. Te nanolaserske biomedicinske naprave omogočajo znanstvenikom, da z uporabo nanotehnologije ločijo rakave celice od zdravih celic.