Ученые изобрели одноразовый лазер
О новой разработке международной команды ученых сообщает Science Daily со ссылкой на Journal of Applied Physics. «Невысокая цена и легкость изготовления лазерных чипов являются наиболее важными достижениями нашего изобретения», - поделились авторы исследования из Центра микроэлектроники во французском Провансе. Лазеры работают путем усиления света с использованием так называемой усиливающей среды. Как правило, усиливающая среда выполнена из неорганических материалов: стекла, кристаллов или полупроводников на основе галлия. Лазеры в частности используются в лазерных указателях, DVD-проигрывателях и оптических мышках. Органические же лазеры, использующие в качестве лазерного материала органические красители, не так распространены. Причина этого кроется в быстрой «изнашиваемости» красителя. Однако, по мнению ученых, такие лазеры весьма перспективны: они недорогие и могут излучать свет в широком диапазоне длин волн.
Ученые из Франции и Венгрии смогли решить проблему быстрой непригодности лазера. Они изобрели органический лазер с «ультранизкой стоимостью». Для его создания они использовали струйный принтер, в отличие от распространенной в прошлом методики создания органических лазерных чипов, при которой поверхность, куда должен быть нанесен раствор красителя, вращается так, что центробежная сила распространяет жидкость равномерно с образованием однородной тонкой пленки. Но при этом большое количество красителя также и теряется. По словам специалистов, фактически используется всего 2% красителя.
В отличие от этого струйная печать является относительно недорогим производственным процессом. Струйные принтеры могут точно впрыскивать небольшие количества жидкости на основной материал. «При пьезоэлектрической струйной печати вы печатаете, где хотите и когда хотите, не теряя сырья», - поясняют авторы работы. Такая печать может быть выполнена при комнатной температуре, а печатать при этом можно на гибких материалах.
Исследователи проверили целый ряд возможных красок, прежде чем остановились на чернилах под названием EMD6415, которые они смешивали с красителями. Раствор был напечатан на стекле из кварца, чтобы сделать лазерный чип. Чип был помещен между двумя зеркалами, которые отражают свет назад и вперед через усиливающую среду в процессе амплификации. Другой лазер, известный как насос, обеспечивал подачу энергии.
Ученые использовали два различных типа красителей для получения лазерного излучения в диапазоне от желтого до темно-красного. Они предсказывают, что другие красители могут охватывать синюю и зеленую части спектра. По их оценкам, лазерные чипы могут быть произведены всего за несколько центов. Поэтому, как только они придут в негодность, их можно будет сразу же выбросить.
