(PhysOrg.com) -- Bien que les lasers soient de toutes formes et tailles, l'une des conceptions laser les plus récentes est particulièrement intrigante, puisqu'il est composé d'un seul nanofil. En raison de sa petite taille et de sa simplicité, le laser à nanofil unique pourrait être utilisé comme source de lumière cohérente à l'échelle nanométrique pour des applications dans les communications optiques, sentir, et le traitement du signal.

L'équipe de chercheurs, Yao Xiao, et al., de l'Université du Zhejiang à Hangzhou, Chine, et l'Université de Pékin à Pékin, a publié son étude sur un nouveau laser à nanofil unique dans un récent numéro de Lettres nano . Bien qu'il ne s'agisse pas du premier laser composé d'un seul nanofil, il offre certains avantages puisqu'il fonctionne en monomode contrôlable.

« Auparavant, les lasers à nanofil unique fonctionnent principalement dans plusieurs modes, », a déclaré le co-auteur Limin Tong de l'Université du Zhejiang PhysOrg.com . « Le laser mono-nanofil rapporté dans nos travaux est monomode, ce qui est fortement souhaité pour les applications pratiques.

Ici, l'émission du laser a une longueur d'onde d'environ 738 nm (l'extrémité supérieure du spectre visible). Le nanofil utilisé pour fabriquer le laser a un diamètre de 200 nm, et une longueur comprise entre 50 et 75 µm. Les chercheurs ont expérimenté différentes manières de plier les nanofils en examinant au microscope et en pliant le nanofil avec des sondes à fibre. Par exemple, ils ont plié des nanofils de sorte qu'ils aient des boucles aux deux extrémités, une boucle à une extrémité, et pas de boucles.

Pour que le nanofil agisse comme un laser monomode, les chercheurs ont excité le nanofil en boucle avec un laser pulsé. Comme ils l'ont expliqué, quand le gain aller-retour, qui est soutenu par des commentaires tels que la réflexion, peut compenser les pertes aller-retour, le laser se produit. Les chercheurs ont observé un effet laser dans les nanofils uniques sous la forme de deux points lumineux lumineux aux deux extrémités du nanofil. Ils ont trouvé que, pour les nanofils qui ont été repliés en boucles, les boucles ont agi comme des miroirs de boucle, qui offre non seulement les cavités couplées aux nanofils pour la sélection de mode, mais augmente également la réflectivité du nanofil et réduit le seuil laser. Ensemble, la réflectivité élevée et le seuil bas créent une cavité laser de haute qualité dans le nanofil.

En outre, changer la taille des boucles permet aux chercheurs d'ajuster la longueur d'onde du laser. A l'aide des sondes à fibre, les chercheurs pourraient facilement changer la taille des boucles. Ils ont découvert que la diminution de la taille de l'une des boucles modifie la longueur d'onde en raison de la réduction du chemin optique de la cavité laser.

Les scientifiques espèrent que le laser à nanofil unique, avec ses avantages de haute qualité de mode et de faible seuil laser, pourrait ouvrir de nouvelles opportunités pour les applications pratiques des lasers à nanofils. En outre, l'étude pourrait fournir une nouvelle technique de conception pour la fabrication de bas seuil, lasers monomodes utilisant d'autres types de nanostructures.

« En tant que source optique cohérente, ce type de laser à nanofils ne possède pas seulement une empreinte miniaturisée (comme beaucoup d'autres lasers à nanofils), mais offre également une sortie laser monomode (difficile à réaliser dans la plupart des autres lasers à nanofils mais fortement souhaité pour les applications pratiques), », a déclaré Tong. « Par conséquent, ce type de laser peut offrir un grand potentiel dans des applications telles que les circuits optoélectroniques intégrés à l'échelle nanométrique pour le traitement de données optiques et la détection optique.

Copyright 2010 PhysOrg.com.
Tous les droits sont réservés. Ce matériel ne peut pas être publié, diffuser, réécrit ou redistribué en tout ou en partie sans l'autorisation écrite expresse de PhysOrg.com.