Екип от изследователи на UCF създаде най-ефективния квантов каскаден лазер, създаван някога - и го направи по начин, който улеснява производството на лазерите.

квантов

Квантовите каскадни лазери или QCL са малки - по-малки от оризово зърно, но те опаковат. В сравнение с традиционните лазери, QCL предлагат по-висока изходна мощност и могат да бъдат настроени на широк диапазон от инфрачервени дължини на вълната. Те могат да се използват и при стайна температура, без да са необходими обемисти охладителни системи.

Но тъй като се произвеждат трудно и скъпо, QCL не се използват много извън Министерството на отбраната.

Екипът на Университета в Централна Флорида, ръководен от асистент Аркадий Лях, разработи по-опростен процес за създаване на такива лазери, със сравнима производителност и по-добра ефективност. Резултатите бяха публикувани наскоро в научното списание Applied Physics Letters.

"Предишният рекорд е постигнат с помощта на дизайн, който е малко екзотичен, който е малко труден за възпроизвеждане в реалния живот", каза Лях. "Подобрихме този запис, но това, което е наистина важно, е, че го направихме по такъв начин, че да улесним прехода на тази технология към производство. От практическа гледна точка това е важен резултат."

Това може да доведе до по-широко използване в спектроскопията, като например използването на инфрачервените лазери като дистанционни сензори за откриване на газове и токсини в атмосферата. Lyakh, който има общи срещи с технологичния център NanoScience на UCF и Колежа по оптика и фотоника, предвижда преносими здравни устройства. Например, малко вградено QCL устройство може да се включи в смартфон и да се използва за диагностициране на здравословни проблеми, като просто се анализира издишаният дъх.

„Но за преносимо устройство трябва да бъде възможно най-ефективно, така че да не изтощава батерията ви и да не генерира много топлина“, каза Лях.

Методът, който преди това е произвеждал най-висока ефективност, изисква QCL върху субстрат, съставен от повече от 1000 слоя, всеки един едва по-дебел от един атом. Всеки слой е съставен от един от петте различни материала, което прави производството предизвикателно.

Новият метод, разработен в UCF, използва само два различни материала - по-опростен дизайн от производствена гледна точка.

Lyakh дойде в UCF през септември 2015 г. от Pranalytic, Inc., базираната в Калифорния технологична компания, където ръководи разработването и производството на QCL. Неговият изследователски екип в UCF включваше аспиранти Матю Сътингер, Rowel Go, Педро Фигейредо и Анкеш Тоди и учен Хонг Хсу.