يولد ليزر أشباه الموصلات طولًا موجيًا واحدًا عند أي قوة

استخدم الباحثون غشاءًا مثقوبًا من أشباه الموصلات كمادة قابلة للتطوير

مرنان الليزر. لوحة ذات ثقوب متباعدة بشكل متساوٍ ومتساوية الحجم تبعث طولًا موجيًا واحدًا.

اتخذ المهندسون أساس الجهازغشاء فوسفيد الإنديوم الغاليوم بسمك 200 نانومتر. يستخدم هذا أشباه الموصلات في الألياف الضوئية وأجهزة الاتصالات السلكية واللاسلكية. نقش العلماء على اللوحة باستخدام الطباعة الحجرية العديد من الثقوب ذات الحجم والشكل الثابت ، وتقع على نفس المسافة من بعضها البعض.

صورة لسطح الرنان. المصدر: Kante group، Berkeley Engineering

الخصائص الفريدة للرنان المُنشأوأوضح الباحثون أنها تستند إلى موقع وحجم الثقوب. يتم التثقيب بطريقة لإنشاء نقاط ديراك. إن مرحلة انتشار الضوء من نقطة إلى أخرى تساوي معامل الانكسار مضروبًا في المسافة المقطوعة. نظرًا لأن معامل الانكسار يساوي صفرًا عند نقطة ديراك ، فإن الضوء المنبعث من أجزاء مختلفة من أشباه الموصلات يكون في الطور تمامًا وبالتالي هو نفسه بصريًا.

يقول المؤلف المشارك في الدراسة وليد رجم: "كان هناك حوالي 3000 ثقب في الغشاء في دراستنا ، ولكن نظريًا قد يكون هناك مليون أو مليار ، ستكون النتيجة واحدة".

تشكل تفرد نقاط ديراك شعاعًا أحادي التردد. المصدر: Kante group، Berkeley Engineering

لاحظ الباحثون أن الزيادة في الحجم وكانت طاقة الليزر أحادية التردد مشكلة في البصريات. يبدأ الضوء الاتجاهي المتماسك بطول موجي واحد في الانهيار مع زيادة حجم تجويف الليزر. الحل القياسي هو استخدام آليات خارجية ، مثل أدلة الموجات لتضخيم الحزمة. ومع ذلك ، فإن هذا الأسلوب يزيد من حجم الجهاز.

الجهاز الجديد لا يتطلب تعديلات إضافية. يعتقد مؤلفو التطوير أنه سيجد تطبيقًا واسعًا في الاتصالات البصرية والتكنولوجيا والطب.

صورة الغالف: Kante group، Berkeley Engineering

قراءة المزيد:

طار المسبار الفضائي على بعد 200 كيلومتر من عطارد. انظروا الى ما رآه

توصلت ناسا إلى كيفية البحث عن الحياة على المريخ: أظهرت التجربة أين يمكن أن تكون

ستنقل الطائرة الفضائية الفريدة البضائع إلى محطة الفضاء الدولية. إنه ليس مثل الآخرين