לייזרים קוואנטיים

נושא מחקר המקבל תנופה בשנים האחרונות הוא ניסיון להקטין למינימום את הממדים של לייזר הדיודה.

הקטנת ממדים זו מובילה לתחום בו אפקטים קוואנטיים הם השולטים בהתנהגות ההתקן, ולא אפקטים מַקרוסקופיים.

שיטות גידול חדשניות מאפשרות לגדל גבישים שהמבנה שלהם נקבע לפי תכנון מוקדם.

ניתן להגיע במבנים אלה לרוחב שכבה (בה נמצא התווך הפעיל) הקטן מ- 20 ננומטר.

בממדים אלו מצבי האנרגיה של פס המוליכות ופס הערכיות אינם רציפים אלא מקוונטטים (!).

כליאת האור בלייזרים אלו היא בשכבה דקה.

המשך המחקר הוביל ליצירת כליאת אור גם בכיוון רוחבי, וכך נוצרו החוטים הקוואנטיים (Quantum Wires).

ניתן לייצר לייזרים אלו כמערך לייזרים צמודים צפופים אשר ניתן לגרום להם ללזור יחדיו, ולפלוט קרינה קוהרנטית בעוצמות גבוהות.

מערך מסוג זה מתואר באיור 6.32.

מערך רצועות לייזר דיודה

איור 6.32: מערך רצועות לייזר דיודה.

מעשית הצליחו לייצר עשרות רצועות לייזר דיודה בתוך גביש ברוחב כ1- סנטימטר.

ניתן לשים מספר גבישים מסוג זה אחד ליד השני, וכיום ניתן לקבל ממערך לייזרי דיודה קרינת לייזר רציפה בהספק כולל של עשרות וואטים.

 

מחקרים מבוצעים בימים אלו לכליאת האור ב3- ממדים ליצירת נקודות לייזר קוואנטיות (Quantum Dots).

אחד היישומים העתידיים ללייזרים מסוג זה הוא למיחשוב אופטי.

 

כפתור "הקודם" כפתור "הבא"