涂漆激光使光学计算更加紧密

 作者:风酌魁     |      日期:2017-07-01 07:11:11
作者:Tom Simonite通过简单地将水晶溶液涂在玻璃上而制成的激光可用于制造使用光而不是电的超快速计算机该技术还可以为生物医学和汽车应用提供廉价的传感器 (图片来源:Sjoerd Hoogland)来自加拿大多伦多大学的一个团队通过用量子点溶液 - 纳米尺寸的半导体硅化物晶体 - 涂上薄玻璃管制作激光器量子点是通过加热油酸(橄榄油的主要成分,铅和硫化合物)的混合物来生产的然后,他们简单地将一根薄玻璃管 - 75微米 - 浸入溶液中 “将玻璃毛细管浸入溶液中,然后用吹风机烘干,留下一层薄薄的量子点,”研究项目的纳米技术专家Ted Sargent解释道当正常光的“泵浦”光束照射到其上时,所得到的装置产生激光束这种光激发量子点中的电子直到更高的能级当它们回落到较低的能量时,电子会发出自己的光但是为了制作激光,这种光必须对准相干光束,萨金特说:“通常你会使用镜子,但是在这种激光中,像管道一样在管壁内和周围运行”当这种情况发生时,各个光子变得连贯在完美的管子中,它们永远不会逃脱,但玻璃中的自然缺陷会让光子像激光束一样流出该团队最大的障碍是将光束的频率调整为红外线,这是光电子和光缆中最常用的频率产生的光的频率由量子点的大小决定,但控制它们的尺寸远非易事研究人员发现,改变用于加热涂料混合物的温度,并改变成分浓度,产生不同大小的点红外光由5.5纳米宽的点产生 “人们正在制造各种光电子元件,但缺少的是激光光源,”萨金特说 “这是第一款涂漆半导体激光器 - 它可用于连接微处理器”在光学计算机中调整涂漆激光的能力对于在电信和传感器等不同应用中使用它是至关重要的激光器也便宜且易于制造覆盖一平方米玻璃所需的油漆成本约为20美元,所需设备成本高达数万美元相比之下,制造用于在现有电信设备中生产激光器的半导体晶体,以及诸如激光指示器和DVD之类的小配件,需要花费数千万美元的设备 “看起来这可能是一种非常具有成本效益的技术,”苏格兰斯特拉斯克莱德大学的激光专家大卫·伯恩斯说 “它可能在汽车应用中非常有用,其中元件需要便宜 - 例如红外激光器监测发动机中的气体和汽油”他补充说,可以通过简单地将不同的溶液涂在同一块玻璃上来制造多个激光器 “你可以在绘制后对表面进行图案化处理,或者先涂上单个斑点,”他说这种多激光设备可以快速扫描生物样本中的不同化合物,Burns说: