納米激光器的微小尺寸可以使光子被限制在少數幾個狀態上,而低音廊效應則使光子受到約束,直到所產生的光波累積起足夠多的能量后透過此結構。其結果是激光器達到極高的工作效率,而能量閾則很低。
納米激光器實際上是一根彎曲成極薄的面包圈的形狀的光子導線,實驗發現,納米激光器的大小和形狀能夠有效控制它發射出的光子的量子行為,從而影響激光器的工作。
研究還發現,納米激光器工作時只需約100微安的電流。最近納米激光器的研究人員把這種光子導線縮小到只有五分之一立方微米體積內。在這一尺度上,此結構的光子狀態數少于10個,接近了無能量運行所要求的條件,但是光子的數目還沒有減少到這樣的極限上。最近,麻省理工學院的研究人員把被激發的鋇原子一個一個地送入激光器中,每個原子發射一個有用的光子除了能提高效率以外,無能量閾納米激光器的運行還可以得出速度極快的激光器。由于只需要極少的能量就可以發射激光,這類裝置可以實現瞬時開關。已經有一些激光器能夠以快于每秒鐘200億次的速度開關,適合用于光纖通信。由于納米技術的迅速發展,這種無能量閾納米激光器的實現將指日可待。
納米線的化學彈性和其一維性使它們成為理想的超小型的激光光源,這種超小型的納米激光器在一系列領域中有著非常廣闊的應用前景。在化學和生物醫學工程中,例如生物傳感器、顯微術和激光外科以及也有可能把納米激光器用于鑒別化學物質。同時納米激光器在光計算,信息存儲和納米分析等領域也會得到廣泛的應用。納米激光器可以用于電路,可以自動地調控開關。若把激光器集成安裝到芯片上便可提高計算機磁盤信息存儲量以及未來的光子計算機的信息存儲量,加速信息技術的集成化發展。
隨著人類社會科技的進步,激光器本身的發展從未停息腳步。美國California大學Berkeley分校M.Huang和P.Yang等人的“室溫紫外輻射的納米激光器”聲稱是世界上最小的激光器。當時他們先是在藍寶石基底上鍍上1~3.5微米厚度的金,然后把它們放到鋁的蒸發皿中,在氬氣中將材料和基底加熱到880~905攝氏度以產生Zn蒸氣,產生的Zn蒸氣傳送到基底上,大約經過2~10分鐘左右,截面為六角形的納米線便可以生長到2~10微米。直徑為20~150nm的納米線自然形成了一個激光腔。在室溫下截面為六角形的納米線樣品用Nd:YAG激光器的四次諧波的激光泵浦(波長為266nm,脈寬為3ns),泵浦的激光光束以10度角入射聚焦在納米線的對稱軸上。這樣一來,受激輻射發射的光便沿著ZnO納米線中心袖的方向在納米線的末端表平面上會聚。
在發射光譜的變化過程中,隨著功率的增加可以觀察到激光產生的過程.當激勵的能量超過ZnO納米線的閾值時(其閾值約為40kW/cm2),經測量,發射光譜出現了線寬為0.3微米的尖峰,這比低于閾值時的自發輻射產生的約15微米的峰值線寬要小得多。正是這些窄線寬和發射能量的快速增長便可斷定納米線發生了受激輻射.大家知道產生激光的三個要素是工作物質、泵浦源和諧振腔。在構建的納米激光器中,前兩者已具備,那么諧振腔則無需如一般激光器那樣裝配上半反和全反的反射鏡,因為這一納米線便是天然的激光器的諧振腔。納米線的一端是藍寶石和ZnO納米線之間的外延分界面,另一端是ZnO納米線的端面。這就自然地形成了納米激光器的激光諧振腔,因為藍寶石以及ZnO和空氣的折射率分別是1.8,2.45和1。用Nd:YAG激光器的四次諧波的激光泵浦在ZnO納米線上便獲得了脈寬為0.3nm,波長為385nm的激光。
這種氧化鋅(ZnO)納米激光器——世界上最小的激光器從那時起便問世了,這也是納米技術誕生以來的第一項實際的應用。當然,這種納米激光器還屬是一個最初階段,然而在工藝的簡易程度,亮度以及尺寸方面,ZnO納米激光器均可以和當時的GaN藍色半導體激光器相媲美的。
納米激光器是一種方便實用的定位工具。產品可廣泛應用于各類各種木工鋸機加工,能起輔助標線與定位作用,如單片縱鋸機,多片縱鋸機,四邊鋸,推臺鋸,多片鋸,V槽機,剪板機等多種木工機械。紅外線劃線儀打出一條明亮的紅線,工作人員鋪布等需準直的時候,起到精確定位準直的作用,提高鋸木板的精度,大大提高工作效率。技術參數均可按客戶實際需要訂制紅光激光燈線條清晰、小巧、易于安裝,我們有專門配套好的支架和電源,使用簡單方便。紅外線劃線儀管芯采用日本進口半導體激光二極管,內置電路板經改良,特別適于惡劣的工作環境,能有效保證產品的穩定性和使用壽命。