Исследователи из Калифорнийского университета продемонстрировали созданный ими лазер микронного масштаба, т.е. имеющий размеры менее чем тысячная доля миллиметра. Казалось бы, что в этом нового? Подобные лазеры создавались и ранее. Но, в отличие от ранних образцов подобных лазеров, работавших при чрезвычайно низких, криогенных, температурах, новый лазер способен работать при комнатной температуре. Этот факт впервые открывает путь к началу использования таких лазеров в электронной технике в широком масштабе.
Как уже говорилось выше, этот лазер имеет размеры меньше одного микрона, но длина волны излучаемого им света составляет 1,4 микрона, т.е. размеры устройства меньше длины волны испускаемого света. Для более наглядного представления масштабов этого устройства приведем пример, представьте себе пластину полупроводника размерами десять на десять сантиметров. На ней можно расположить 4 миллиарда таких нанолазеров со всей необходимой для их работы инфраструктурой.
Лазеры таких малых габаритов и испускающие свет такой длины волны обычно требуют для работы чрезвычайно низкой температуры окружающей среды, играющей роль системы охлаждения, отводящей от кристалла выделяемое тепло. Для преодоления этого препятствия ученые поместили каждый лазер в миниатюрный стакан из кварца, играющий роль теплоотвода. Кварцевый стакан, в свою очередь, окружен алюминиевой оболочкой, играющей двойную роль. С одной стороны алюминий играет роль своеобразного радиатора, рассеивая выделяющееся тепло в окружающую среду, с другой стороны, он является световым барьером, разделяющим соседние лазеры, позволяя им работать, не мешая друг другу.
Так что же можно сделать с четырьмя миллиардами лазеров, нанесенных на кремниевую подложку? Конечно, основным применением таких лазеров станет их использование для передачи данных на чрезвычайно высоких скоростях. Это может работать и внутри полупроводниковых чипов, обеспечивая связь между отдельными компонентами, массивы таких миниатюрных лазеров могут служить в качестве источников света различного коммуникационного оборудования, и многое, многое другое.
Ученые считают, что на полную отработку этой технологии может уйти еще несколько лет, заполненных исследованиями и экспериментами, после чего можно будет ожидать внедрения этих миниатюрных лазеров в электронные устройства. Эти исследования проводились под финансированием и в рамках программы DARPA Nanoscale Architectures for Coherent Hyper-Optic Sources (NACHOS). Согласно требованиям этой программы первые экземпляры нанолазеров, функционирующих при комнатной температуре и способных работать не в импульсном, а в постоянном режиме, должны появиться уже в 2012 году.
Источник: dailytechinfo
|
