Тысяча миллиардов операций в секунду – это пиковое значение теперь достигнуто полупроводниковыми нано-лазерами.
В этом случае «самый быстрый» относится к скорости, с которой лазер может быть включен и выключен, а не к длине лазерного импульса, как Porf. Доктор.
Карстен Роннинг из Йенского университета поясняет. «В то время как самым быстрым лазерам обычно требуется несколько наносекунд на один цикл, нашему полупроводниковому нанолазеру требуется менее пикосекунды и, следовательно, он в тысячу раз быстрее», – продолжает физик твердого тела.
Для своих нано-лазеров исследователи используют крошечные проволочки из оксида цинка. Эти провода имеют диаметр в несколько сотен нанометров – примерно одну тысячную диаметра человеческого волоса – и около нескольких микрометров в длину. Благодаря своим свойствам эти нанопровода одновременно являются активной лазерной средой и резонатором. «Свет отражается на концах нанопроволоки, как зеркало, а затем усиливается при распространении через нанопроволоку», – говорит Роберт Родер.
Аспирант в проф. Команда Роннинга является одним из авторов данной публикации.
Для исследователя концепция использования нанопроволок в качестве лазера не нова. Однако новая идея в этой публикации – это возможность коренным образом изменить скорость этих лазеров.
С этой целью физик объединил полупроводник с металлическим слоем, оставив между ними только 10-нанометровый тонкий зазорный слой, в котором световое поле сужается. «Так ускоряются взаимодействия легкой материи», – говорит Роберт Родер. Это не только «мировой рекорд» по скорости переключения. «Скорее всего, мы также достигли максимально возможной скорости, с которой может работать такой полупроводниковый лазер». Эти сверхбыстрые и малые нанометровые лазеры применяются, в частности, в оптических транзисторах и датчиках. «Используя такие крошечные датчики, в медицинской диагностике можно обнаружить отдельные молекулы или микробы», – подчеркивает проф.
Роннинг.