Data: Poniedziałek, 29 grudnia 2008, 15:57

Druga wiązka lepsza

Uczeni pracujący pod kierunkiem akademików z Princeton University odkryli nowy sposób na zmuszenie materiałów do emisji wiązki laserowej. Claire Gmachl z Mid-Infrared Technologies for Health and the Environment (MIRTHE) poinformowała o dodatkowej wiązce, którą znaleziono w kwantowym laserze kaskadowym. Wiązka ta ma niezwykłe właściwości, a do jej wygenerowania potrzeba znacznie mniej energii. - Jeśli wyłączymy standardową wiązkę, uzyskamy lepszy laser, który bardziej efektywnie wykorzystuje energię - mówi Gmachl.

Zbudowany na Princeton University laser ma zaledwie 3 milimetry długości. Składa się jednak z setek warstw różnych półprzewodników o grubości kilku atomów każda. Elektrony przechodzą przez kolejne warstwy i tracą energię co wywołuje emisję fotonów w postaci wiązki laserowej.

Już w czerwcu 2007 roku poinformowano, że w tego typu laserach można zauważyć drugą wiązkę o nieco mniejszej długości fali, niż wiązka główna. Kolejne badania pokazały, że jej istnienia nie potrafimy wyjaśnić za pomocą żadnej istniejącej teorii. Okazało się też, że, w przeciwieństwie do konwencjonalnych laserów, druga wiązka jest tym silniejsza, im wyższa temperatura pracy. Co więcej, wyraźnie "konkuruje" ona z wiązką główną, gdyż ta słabnie w miarę jak druga wiązka staje się mocniejsza.

Dzięki temu odkryciu możliwe będzie tworzenie znacznie bardziej wydajnych laserów. W obecnie używanych laserach elektrony często absorbują fotony, zmniejszając wydajność urządzenia. W nowych laserach elektrony o wysokim momencie pędu nie będą absorbowały fotonów, dzięki czemu wzrośnie wydajność laserów. To z kolei oznacza, że będą one używały mniej energii i będą mniej wrażliwe na zmiany temperatury.

Prototyp stworzony przez naukowców z Princeton nie osiągnął pełni swych możliwości, gdyż dominowała w nim konwencjonalna wiązka. Uczeni szukają teraz sposobów na jej wyłączenie.

Mariusz Błoński