لیزر نقطه کوانتومی با دمش نوری (Optically Pumped Quantum Dot Laser)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر نقطه کوانتومی با دمش نوری (Optically Pumped Quantum Dot Laser) :
Optically Pumped Quantum Dot Laser نوعی لیزر است که در آن نقاط کوانتومی به عنوان محیط فعال عمل می کنند و وارونی جمعیت با تابش نور پمپ از یک منبع خارجی (معمولا یک لیزر دیگر) ایجاد می شود. این روش نسبت به دمش الکتریکی، مزایایی مانند عدم نیاز به ساختارهای پیچیده نیمه هادی برای تزریق حامل (کاهش هزینه و زمان تحقیق) و امکان مطالعه خواص ذاتی نقاط کوانتومی بدون اثرات جانبی تماس ها و لایه های رسانا را فراهم می کند. این لیزرها بیشتر در مرحله تحقیقاتی هستند و برای اثبات مفاهیم و مطالعه فیزیک نقاط کوانتومی استفاده می شوند.
مکانیزم: نقاط کوانتومی (کلوئیدی یا خودآرایی) در یک ماتریس (مثلا پلیمر، اکسید، یا نیمه هادی) پراکنده می شوند و در یک حفره نوری (مانند میکروکاویتی، موجبر، یا بین دو آینه) قرار می گیرند. یک لیزر پمپ با طول موج کوتاه تر از طول موج گسیل نقاط (معمولا در محدوده جذب نقاط) به آنها تابانده می شود. نقاط نور پمپ را جذب کرده و الکترون ها را به ترازهای بالاتر می برند. با واماندگی سریع به پایین ترین تراز برانگیخته، وارونی جمعیت ایجاد می شود. گسیل القایی بین این تراز و تراز پایه منجر به تولید نور لیزر در طول موج گسیل نقاط می شود.
مزایا: این روش امکان بررسی خواص نوری نقاط کوانتومی مختلف (با اندازه ها و ترکیبات متفاوت) را بدون نیاز به فرایندهای پیچیده ساخت لیزر فراهم می کند. همچنین برای ساخت لیزرهای قابل تنظیم با استفاده از نقاط کلوئیدی که سنتز آسانی دارند، جذاب است. چالش ها: بازده کوانتومی نقاط، پایداری نوری آنها، و غلبه بر اثرات بازترکیب اوژه (Auger) که در چگالی های تحریک بالا مشکل ساز است.
کاربردهای بالقوه: تحقیقات در فیزیک نقاط کوانتومی، توسعه منابع نور جدید با طول موج قابل تنظیم برای حسگرها و تصویربرداری، و به عنوان مدل هایی برای لیزرهای آینده. لیزرهای نقطه کوانتومی با دمش نوری هنوز تجاری نشده اند.
