تحولات نوین در فناوری لیزر: تمرکز بر طیف SWIR
امروزه، فن‌آوری‌های لیزر موجود در بازه SWIR (مادون قرمز با طول موج کوتاه) معمولاً به مواد گران‌قیمت و پیچیده متکی هستند، که همین امر، گسترش و در دسترس بودن این نوع لیزرها را محدود می‌کند. برای غلبه بر این مشکلات، پژوهشگران مؤسسه ICFO، شامل دکتر گای ال. ویتورث، دکتر کارملیتا رودا، دکتر ماریونا دالماس، دکتر نیما تغیپور، میگل دوسیل، دکتر کاترینا نیکولایدو و حامد دهقانی‌پور، به رهبری پروفسور جرسیماس کونستانتاتوس، در مقاله‌ای که در مجله Advanced Materials منتشر شده است، رویکردی نوآورانه را بر اساس نقاط کوانتومی کلوئیدی ارائه داده‌اند.
تولید نور هم‌فاز در ناحیه SWIR: یک گام بزرگ
این تیم موفق به تولید نور هم‌فاز (که یک پیش‌نیاز اساسی برای عملکرد لیزرها است) در محدوده SWIR با بهره‌گیری از نقاط کوانتومی کلوئیدی بزرگ، بر پایه سولفید سرب (PbS) شده‌اند. این فناوری نوین، که بر اساس نقاط کوانتومی کلوئیدی عمل می‌کند، پاسخی برای چالش‌های پیشین به حساب می‌آید و در عین حال با پلتفرم‌های سیلیکونی CMOS (که در ساخت تراشه‌های مدار مجتمع استفاده می‌شود) سازگاری دارد، که امکان ادغام آن‌ها بر روی یک تراشه را فراهم می‌کند.
نقاط کوانتومی کلوئیدی PbS: نوآوری در مواد لیزری
نقاط کوانتومی کلوئیدی PbS، اولین مواد نیمه‌هادی لیزری هستند که گستره وسیعی از طول موج را پوشش می‌دهند. نکته جالب توجه این است که محققان به این موفقیت دست یافتند بدون آنکه در ترکیب شیمیایی این نقاط تغییری ایجاد کنند. این نتایج، راه را برای ساخت لیزرهای مبتنی بر نقاط کوانتومی کلوئیدی که در عین حال، کاربردی و جمع و جور هستند، هموار می‌سازد.
این پیشرفت‌ها، نشان‌دهنده یک جهش بزرگ در مسیر توسعه لیزرهای جدید و کارآمد در بازه SWIR است.
یک انقلاب در فناوری لیزرهای مادون قرمز
تیم تحقیقاتی برای اولین بار موفق به ایجاد لیزر در نقاط کوانتومی PbS با تحریک نانوثانیه‌ای شد. این دستاورد، نیاز به تقویت‌کننده‌های لیزری بزرگ و پرهزینه که از پالس‌های فمتوثانیه استفاده می‌کنند را از بین می‌برد. این موفقیت با استفاده از نقاط کوانتومی بزرگ‌تر به‌دست آمد، که منجر به افزایش ده برابری در جذب نور توسط این نقاط شد و در نتیجه، آستانه بهره نوری به طور قابل‌توجهی کاهش یافت. آستانه بهره نوری، نقطه‌ای است که در آن، انتشار نور لیزر به یک فرآیند کارآمد تبدیل می‌شود.
قابلیت تولید لیزرهای مادون قرمز با هزینه کمتر و مقیاس‌پذیری مناسب در بازه SWIR (مادون قرمز با طول موج کوتاه) به حل مشکلات اساسی در حوزه‌های مختلف فناوری کمک می‌کند. این نوآوری، دارای پتانسیل تحول‌آفرینی برای کاربردهای گوناگون است، از جمله شناسایی گازهای خطرناک، سیستم‌های لیدار ایمن برای حفاظت از چشم، مدارهای یکپارچه فوتونیک پیشرفته و تصویربرداری در پنجره زیستی SWIR. صنایعی که به سیستم‌های لیدار، سنسورهای گاز و بیومدیسین وابسته هستند، می‌توانند از این راه‌حل مقرون به صرفه و قابل یکپارچه‌سازی بهره‌برند.
علاوه بر این، این پیشرفت به انتقال به مدارهای یکپارچه فوتونیک سازگار با سیلیکون کمک کرده و امکان کوچکتر شدن دستگاه‌ها و پذیرش گسترده‌تر این فناوری را فراهم می‌کند. پروفسور گراسیموس کونسنتاتوس از ICREA اظهار داشت: «کار ما نشان‌دهنده یک تغییر پارادایمی در فناوری لیزرهای مادون قرمز است. ما برای اولین بار موفق به تولید لیزر در محدوده SWIR با استفاده از موادی که در دمای اتاق و به صورت محلول پردازش شده‌اند، شده‌ایم. این دستاورد، راه را برای کاربردهای عملی و توسعه فن‌آوری‌های در دسترس‌تر هموار می‌سازد.»
“`
بیشتر بخوانید
مدیتیشن یک روز پربرکت برای جذب عشق وامنیت و سلامتی
خود هیپنوتیزم درمان زود انزالی در مردان توسط هیپنوتراپیست رضا خدامهری
تقویت سیستم ایمنی بدن با خود هیپنوتیزم
شمس و طغری
خود هیپنوتیزم ماندن در رژیم لاغری و درمان قطعی چاقی کاملا علمی و ایمن
خود هیپنوتیزم تقویت اعتماد به نفس و عزت نفس