SpaceX повторно відправила вантажний корабель Dragon на МКС (відео)
5 Червня , 2017
В американських аеропортах починається тестування системи, яка розпізнає обличчя
5 Червня , 2017

Органічні лазери можуть стати основою кольорових дисплеїв і проекторів нового покоління

Дослідники з Дослідницького центру органічної фотоніки та електроніки (Center for Organic and Photonics Electronics Research, OPERA), університету Кюсю, Японія, розробили новий тип тонкоплівкового органічного лазеру з оптичною накачкою. І цей лазер, завдяки використанню ряду інноваційних рішень, здатний випромінювати світло безперервно протягом 30 мілісекунд, що в 100 разів довше, ніж це могли робити подібні пристрої попереднього покоління.
На відміну від твердотільних лазерів на основі неорганічних матеріалів, які звичайно використовуються в лазерних оптичних приводах та лазерних указках, органічні лазери використовують для підсилення світла тонкий шар, що складається з органічних молекул суто певного типу речовини. Однією з головних переваг органічних лазерів є те, що за їх допомогою можливо отримати світло будь-якого кольору і відтінку, для цього досить лише використовувати молекули певної речовини з відповідними оптичними властивостями.
Вчені працюють над створенням органічних лазерів вже досить довгий час. Але їх зусилля поки ще не принесли значних результатів через те, що органічні речовини досить швидко деградують, перебуваючи в середовищі, через яке проходять значні потоки енергії. Деградація молекул призводить до різкого збільшення втрат енергії і робить подальшу роботу органічного лазеру практично неможливою.
Японським вченим вдалося знайти рішення проблеми і збільшити час безперервного випромінювання лазером когерентного світла за допомогою використання трьох різних методів. Першою частиною рішення став матеріал, з якого було виготовлено тіло органічного лазеру, який ефективно поглинає світло з будь-якою довжиною хвилі, відмінною від довжини хвилі випромінюваного світла. Цей ефект надає лазеру високу ефективність за рахунок утворення трійок эксіонів, квазічастинок, що складаються з пов’язаного один з одним електрона і електронної дірки.
Теплова деградація органічного матеріалу була знижена за рахунок створення всього пристрою на прозорій кремнієвій підкладці, а верхня частина структури лазеру була приклеєна за допомогою спеціального полімеру до основи з сапфірового скла. Кремній і сапфір є досить хорошими провідниками тепла, що забезпечує хороший тепловідвід і ефективне охолодження лазеру під час роботи.
І третьою частиною рішення став шар матеріалу, поміщений під шаром органічного тіла лазера, який забезпечив оптичну зворотний зв’язок, що регулює співвідношення кількості поглинутого ультрафіолетового світла з кількістю випромінюваного світла. Такий зворотний зв’язок дозволяє зменшити кількість поглинається лазером енергії накачування, що знижує кількість втрат і виключає можливість перегріву, веде до деградації органічного матеріалу.
Використовуючи органічні лазери спільно з лазерами на базі неорганічних матеріалів, можна буде досить легко отримувати кольори і відтінки світла, які неможливо або дуже важко отримати за допомогою звичайних лазерів. І такі гібридні лазерні пристрої можуть знайти широке застосування в датчиках різних типів, спектроскопії, оптичних комунікаціях і в технологіях відображення інформації.
А у своїй подальшій роботі японські вчені будуть шукати додаткові методи і рішення, які дозволять їм збільшити час безперервної роботи їх органічних тонкоплівкових лазерів. Крім цього, буде проведена робота, спрямована на пряме використання електричного струму в якості основного джерела енергії для накачування органічного лазера.

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: 
Inline
Inline