диодов в 1950-х годах прошлого века.

Показать

Ученые обещают создать новый тип лазеров, которые потребляют в 250 раз меньше энергии, чем те лазеры, которые наука и техника используют сегодня.

В обычных лазерах свет, или чаще электрический ток, накапливается в так называемой усиливающей среде, для того чтобы увеличить мощность сигнала. Перед этим заполнением большинство электронов в усиливающей среде пребывают в своем обычном энергетическом состоянии, или состоянии покоя. Однако когда свет или ток в них ударяет, электроны впитывают в себя энергию и становятся более активными. В какой-то момент высокозаряженных электронов в усиливающей среде становится больше, чем низкозаряженных, и происходит инверсия заселенности. Теперь любой свет или ток, проходящий через эту среду, вызывает у электронов обратный эффект. Появляется больше электронов в спокойном состоянии, а излишняя энергия высвобождается в виде лазерного света.

Однако лазер, разработанный в Мичиганском университете, не использует традиционную усиливающую среду для работы. Вместо нее здесь задействуется уникальная частица поляритрон, одновременно обладающая свойствами света и материи.

Показать

Систему Бхаттачарии технически нельзя назвать лазером, то есть термином, который первоначально являлся аббревиатурой понятия «усиление света посредством вынужденного излучения». Поляритронные лазеры не создают излучение, они рассеивают поляритроны. И для этой задачи профессор и его коллеги подобрали нужный материал — прозрачный полупроводник из нитрида галлия, обладающий уникальной структурой, позволяющей манипулировать ее состоянием, для того чтобы поляритроны сначала сами формировались, а затем и создавали свет.

Для проверки системы ученые создали ультрафиолетовый луч, потребляющий менее одной миллионной доли ватт. Для сравнения лазер, который используется в CD-проигрывателях, требует одну тысячную долю ватт энергии. Разница колоссальная.

Команде ученых предстоит еще немало работы для вывода этой технологии за пределы лаборатории, однако специалисты надеются, что однажды такие лазеры смогут заменить провода и помогут в создании еще более компактных, легких и более долговечных потребительских продуктов и медицинских устройств.