Optiska kretsar är inte längre en utopi utan i allra högsta grad verklighet, men det är tyvärr fortfarande ganska långt kvar innan vi kommer se kommersiella lösningar i form av processorer och andra kretsar som är optiska. Forskare vid NIST (National Institute of Standards and Technology) har nu presenterat en solid-state laser som kan aktiveras vid en effekt på mindre än 1 microwatt. Målet är att i framtiden ha en laser som kan användas inom telekommunikation, optiska kretsar och optiska standarder. Det som gör dessa typer av lasrar intressanta för kretsar är inte bara deras storlek utan även att de kräver väldigt lite energi för att utlösas. Denna typ av kvantpunktlasers är inte helt olika vanliga lasrar. De gör bara vad vanliga lasrar gör i en mycket mindre skala.
Dessa kvantpunktlasrar görs genom att lägga lager av indiumarsenid ovanpå en yta av galliumarsenid och sedan skära ut skivor av galliumarseniden som är 1.8 micrometer i diameter. Eftersom de två arsenidernas kristallmönster är så olika så kommer det att bildas öar av indiumarsenid på ytan, ungefär 130 stycken som var och en är 25nm i diameter.
Själva laserförmågan kommer av att kristallstrukturen kan fånga in elektroner och laddningsbärare. När man fångat in både en elektron och en laddningsbärare så kommer ljus av en väldigt specifik våglängd att avges. Man nyttjar sedan de runt 60 öar som ligger längs med kanterna. Vid excitation kommer ljus med en våglängd på 900nm cirkulera längs med kanten av skivan. Man kan utlösa denna effekt genom att belysa dessa punkter med ljus av en ickeresonant våglängd.
Problemet är bara att dessa kvantpunker inte är identiska utan har alla små variationer i storlek och på så vis olika känslighet för vilket ljus de reagerar på och därmed avger. Samtidigt är de väldigt temperaturkänsliga och expanderar eller kontraherar beroende på om temperaturen höjs eller sänks, men så länge man arbetade mellan 10K och 50K så kunde man observera att laserljus avges. Det behövdes dock olika mycket energi för att få dem att reagera.
Artikeln finns publicerad i Physical Review Letters 98 för den som vill gräva djupare, tyvärr inte gratis.
