Ny laser fanger energi som støjreducerende hovedtelefoner

Fysikere ved The Australian National University (ANU) har udviklet ekstremt kraftfulde mikroskopiske lasere, der er endnu mindre end bølgelængden af ​​det lys, de producerer.

Såkaldte 'nanolasere' har et stort udvalg af medicinske, kirurgisk, industriel og militær anvendelse, dækker alt fra hårfjerning til laserprintere og natovervågning.

Ifølge hovedforsker professor Yuri Kivshar, nanolaserne udviklet af hans team lover at være endnu mere kraftfulde end eksisterende lasere, tillader dem at være nyttige i mindre enheder.

"De kan også integreres på en chip, " han sagde.

"For eksempel, de kan monteres direkte på spidsen af ​​en optisk fiber for at lette eller operere på et bestemt sted inde i en menneskekrop.

"Denne teknologi bruger laserlys i stedet for elektronik, en tilgang kaldet fotonik. Det er spændende at se, hvordan dette kan realiseres i dagligdagens praktiske enheder, som mobiltelefoner. "

Professor Kivshars team brugte et smart trick til at ændre konventionelle lasere, som traditionelt omfatter en eller anden form for lysforstærkningsindretning placeret mellem to spejle. Når lyset hopper frem og tilbage mellem de to spejle, bliver det lysere og lysere.

I stedet for spejle, forskergruppen skabte en enhed, der fungerer som "indefra og ud" støjreducerende hovedtelefoner, og som fanger energi og forhindrer den i at slippe ud. Den fangede lysenergi bygger op til en stærk, velformet laser.

Dette trick overvinder en velkendt udfordring fra nanolasere-energilækage.

For at fremstille laseren, teamet samarbejdede med professor Hong-Gyu Park og hans gruppe ved Korea University.

Forskerne siger, at enhedens effektivitet var høj - kun en lille mængde energi var påkrævet for at starte laserskinnet - med en tærskel, der var omkring 50 gange lavere end nogen tidligere rapporteret nanolaser og smal stråle.

Professor Kivshar sagde, at den nye laser bygger på en kvantemekanisk opdagelse for næsten 100 år siden.

"Denne matematiske løsning blev udgivet af Wigner og von Neumann i 1929, i et papir der dengang virkede meget underligt - det blev ikke forklaret i mange år, "Sagde professor Kivshar.

"Nu driver denne 100-årige opdagelse morgendagens teknologi."

Forskningen er rapporteret i Naturkommunikation .