เซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์สร้างความยาวคลื่นเดียวที่พลังงานใดๆ

นักวิจัยได้ใช้เมมเบรนเซมิคอนดักเตอร์แบบมีรูพรุนเพื่อปรับขนาดได้

เครื่องสะท้อนเสียงเลเซอร์ แผ่นที่มีรูที่มีระยะห่างเท่าๆ กันและมีขนาดเท่ากันจะปล่อยคลื่นความยาวคลื่นเดียว

วิศวกรใช้เป็นพื้นฐานของอุปกรณ์เมมเบรนอินเดียม แกลเลียม อาร์เซไนด์ ฟอสไฟด์ หนา 200 นาโนเมตร เซมิคอนดักเตอร์นี้ใช้ในไฟเบอร์ออปติกและอุปกรณ์โทรคมนาคม นักวิทยาศาสตร์ได้แกะสลักบนจานโดยใช้ภาพพิมพ์หินหลายรูที่มีขนาดและรูปร่างคงที่ โดยอยู่ห่างจากกันและกันเท่ากัน

ภาพถ่ายพื้นผิวเรโซเนเตอร์ ที่มา: Kante group, Berkeley Engineering

คุณสมบัติเฉพาะของตัวสะท้อนที่สร้างขึ้นขึ้นอยู่กับตำแหน่งและขนาดของหลุม นักวิจัยอธิบาย การเจาะจะทำในลักษณะที่จะสร้างจุด Dirac เฟสของแสงที่แพร่กระจายจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งมีค่าเท่ากับดัชนีการหักเหของแสงคูณกับระยะทางที่เดินทาง เนื่องจากดัชนีการหักเหของแสงเป็นศูนย์ที่จุด Dirac แสงที่ปล่อยออกมาจากส่วนต่างๆ ของเซมิคอนดักเตอร์จึงอยู่ในเฟสพอดี ดังนั้นในเชิงแสงจึงเหมือนกัน

Walid Redjem ผู้เขียนร่วมการศึกษากล่าวว่า "ในการศึกษาของเรามีรูประมาณ 3,000 รู แต่ในทางทฤษฎีแล้วอาจมีล้านหรือพันล้าน ผลลัพธ์ก็เหมือนกัน"

ภาวะเอกฐานของจุด Dirac ก่อให้เกิดลำแสงความถี่เดียว ที่มา: Kante group, Berkeley Engineering

นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าการเพิ่มขนาดและกำลังแสงเลเซอร์ความถี่เดียวมีปัญหาในเลนส์ แสงทิศทางที่สอดคล้องกันที่ความยาวคลื่นเดียวเริ่มสลายตัวเมื่อขนาดของช่องเลเซอร์เพิ่มขึ้น วิธีแก้ปัญหามาตรฐานคือการใช้กลไกภายนอก เช่น ท่อนำคลื่นเพื่อขยายลำแสง อย่างไรก็ตาม วิธีนี้จะเพิ่มขนาดของอุปกรณ์

อุปกรณ์ใหม่ไม่ต้องการการปรับเปลี่ยนเพิ่มเติม ผู้เขียนของการพัฒนาเชื่อว่าจะพบการประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวางในการสื่อสารด้วยแสง เทคโนโลยี และยา

ภาพหน้าปก: กลุ่ม Kante, Berkeley Engineering

อ่านเพิ่มเติม:

ยานสำรวจอวกาศอยู่ห่างจากดาวพุธเป็นระยะทาง 200 กม. ดูสิ่งที่เขาเห็น

NASA ค้นพบวิธีค้นหาสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคาร: การทดลองแสดงให้เห็นว่ามันอยู่ที่ไหน

เครื่องบินอวกาศที่ไม่เหมือนใครจะส่งมอบสินค้าไปยังสถานีอวกาศนานาชาติ เขาไม่เหมือนคนอื่น