Der Wissenschaftler schafft den effizientesten Quantenkaskaden Laserpointer aller Zeiten
Ein Team von UCF-Forschern hat den effizientesten Quantenkaskadenlaser entwickelt, der jemals entworfen wurde – und in einer Weise, die die roter laser leichter herstellen lässt.
Quantenkaskaden laser für luftgewehr, oder QCLs, sind klein – kleiner als ein Reiskorn – aber sie packen einen Schlag. Im Vergleich zu herkömmlichen Lasern bieten die QCLs eine höhere Leistungsabgabe und können auf ein breites Spektrum von Infrarotwellenlängen abgestimmt werden. Sie können auch ohne Raumbedarf bei Raumtemperatur eingesetzt werden.
Aber weil sie schwierig und teuer zu produzieren sind, sind QCLs nicht viel außerhalb des Department of Defense verwendet.
Eine Universität von Zentral-Florida-Team unter der Leitung von Assistant Professor Arkadiy Lyakh hat ein einfacheres Verfahren zur Herstellung solcher mini laser graviermaschine entwickelt, mit vergleichbarer Leistung und bessere Effizienz. Die Ergebnisse wurden vor kurzem in der wissenschaftlichen Zeitschrift Applied Physics Letters veröffentlicht.
“Der bisherige Rekord wurde mit einem Design, das ein wenig exotisch, das ist etwas schwierig zu reproduzieren im wirklichen Leben erreicht”, sagte Lyakh. “Wir haben diesen Rekord verbessert, aber was wirklich wichtig ist, ist, dass wir es so einfach gemacht haben, diese Technologie in die Produktion umzuwandeln. Aus praktischer Sicht ist das ein wichtiges Ergebnis.”
Dies könnte zu einer stärkeren Verwendung in der Spektroskopie führen, wie die Verwendung der Infrarotlaser als Fernsensoren, um Gase und Toxine in der Atmosphäre zu detektieren. Lyakh, der gemeinsame Termine mit UCF’s NanoScience Technology Center und der Hochschule für Optik und Photonik, sieht Portable Health Devices. Zum Beispiel könnte ein kleines QCL-embedded Gerät in ein Smartphone eingesteckt werden und verwendet werden, um Gesundheitsprobleme zu diagnostizieren, indem man einfach seinen ausatmenden Atem analysiert.
“Aber für ein Handheld-Gerät, es muss so effizient wie möglich sein, so dass es nicht abtropfen lassen Sie Ihre Batterie und es wird nicht erzeugen eine Menge Wärme”, sagte Lyakh.
Das Verfahren, das zuvor die höchste Effizienz für die QCL auf einem Substrat, bestehend aus mehr als 1000 Schichten, die jeweils kaum dicker als ein einziges Atom. Jede Schicht bestand aus einem von fünf verschiedenen Materialien, was die Produktion anspruchsvoll machte.
Die neue Methode, die bei UCF entwickelt wurde, verwendet nur zwei unterschiedliche Materialien – ein einfacheres Design vom Produktionsstandpunkt aus.
Lyakh kam zu UCF im September 2015 von Pranalytic, Inc., einem kalifornischen Tech-Unternehmen, wo er führte QCL Entwicklung und Produktion. Sein Forscherteam bei UCF umfasste die Doktoranden Matthew Suttinger, Rowel Go, Pedro Figueiredo und Ankesh Todi sowie den Forscher Hong Hsu.
rtjmofnnebr 