Niebieski laser: Różnice pomiędzy wersjami
| [wersja przejrzana] | [wersja przejrzana] |
Usunięta treść Dodana treść
→Lasery polarytonowe: lit, między |
Nie podano opisu zmian |
||
Linia 1:
'''Niebieski laser półprzewodnikowy''' to potoczna nazwa [[Laser półprzewodnikowy|diody laserowej]] zbudowanej na bazie [[Azotek galu|azotku galu]] (GaN). Nazwa pochodzi od koloru światła które emituje dioda, jest ona zresztą w znacznym stopniu myląca ze względu na to, że najbardziej typowa konstrukcja tego lasera emituje światło o [[długość fali]] 405 nm. [[Oko]] ludzkie widzi takie światło jako [[kolor purpury|purpurowe]].
Pierwsza półprzewodnikowa dioda laserowa została wytworzona przez Shuji'ego Nakamurę z japońskiej firmy Nichia Chemicals
na przełomie roku 1995 i 1996<ref>przypis, S. Nakamura, S. Pearton, G. Fasol, "The blue laser diode", Springer 1997,2000</ref>. Był to laser emisji krawędziowej, z warstwa aktywną zbudowaną ze studni kwantowych InGaN. Początkowo struktury te były wytwarzane na podłożach z szafiru, obecnie lasery mają podłoża z monokrystalicznego azotku galu.
Linia 23:
==Lasery emisji powierzchniowej - VCSEL==
Konstrukcja laserów emisji powierzchniowej na azotku galu (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) od dawna była celem wielu grup badawczych. Jednak, konstrukcja tych przyrządów była niezwykle trudna ze względu na problemy w otrzymaniu monolitycznych zwierciadeł Bragga, posiadajacych zarówno dobre właściwości strukturalne jak i zadowalające parametry elektryczne. Dopiero ostatnio dzieki zastosowaniu technik hybrydowych (użycie zewnętrznych zwierciadeł dielektrycznych) udało sie grupie z Taiwanu zademonstrowac po praz pierwszy taki laser.
Yu Higuchi, Kunimichi Omae, Hiroaki Matsumura, and Takashi Mukai
==Lasery polarytonowe==
Lasery polarytonowe stanowią zupełnie nowa koncepcję emiterów koherentnego światła. W klasycznym laserze półprzewodnikowym mechanizmem wzmocnienia jest emisja wymuszona, która prowadzi do uporządkowani układu fotonów. W laserze polarytonowym, mamy do czynienia z polarytonami ekscytonowymi, quasi-cząstkami będącymi kombinacją stanów fotonowych i
Room-Temperature Polariton Lasing in Semiconductor Microcavities
Phys. Rev. Lett. 98, 126405 (2007)
== Niebieski laser w Europie ==
Linia 40 ⟶ 37:
# -grudzień 2001, CBW PAN "Unipress" Warszawa (obecnie IWC PAN)
# -maj 2002, Uniwersytet w Bremen (grupa prof. Detlefa Hommela)
Badania niebieskich laserów półprzewodnikowych prowadzone były w późniejszych latach również na uniwersytetach w Sheffield w Wielkiej Brytanii, Bath w Wielkiej Brytanii, w Instytucie Fraunhofera we Freiburgu i w Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) - Szwajcaria
Jesli chodzi o produkcję przemysłową laserów niebieskich w Europie tylko dwie firmy obecnie przygotowują się do wdrożenia takowej. Sa to niemiecka firma Osram OS i polska firma TopGaN będąca spin-offem Instytutu Wysokich Ciśnień w Warszawie. Obie wspomniane firmy mają zamiar rozpocząć seryjną produkcję w 2009 roku.
== Polska technologia produkcji ==
W Polsce technologię niebieskich laserów na azotku galu rozwija [[Instytut Wysokich Ciśnień PAN]] w Warszawie i jego spin-off TopGaN Sp. z o.o[http://www.topgan.fr.pl]. Ta technologia oparta jest na metodzie wysokociśnieniowej syntezy azotku galu, która umożliwia otrzymywanie podłoży o bardzo niskiej ilości dyslokacji. Polski niebieski laser został zademonstrowany w grudniu 2001 <ref>I. Grzegory, M. Bockowski, S. Krukowski, B. Łucznik, M. Wroblewski, J.L. Weyher, M. Leszczynski, P. Prystawko, R. Czernecki, J. Lehnert, G. Nowak, P . Perlin, H. Teisseyre, W. Purgal, W. Krupczynski, T. Suski, LH. Dmowski , E. Litwin-Staszewska,C. Skierbiszewski, S. Łepkowski , S. Porowski,
„Blue laser on high N2 pressure-grown bulk GaN”
Acta Physica Polonica A, vol.100, suppl., 229 (2001)
Linia 64 ⟶ 61:
# Diagnostyka medyczna
# Urządzenia fotolitograficzne
== Polska technologia produkcji ==
Ma wymiary kilku dziesiątych milimetra, program jego budowy realizowany był i jest w [[Instytut Wysokich Ciśnień PAN|Instytucie Wysokich Ciśnień PAN]]. <ref>[http://www.laboratoria.net/pl/modules.php?name=News&file=article&sid=1617 Niebieski laser, polski skarb]</ref>
Emituje [[kwant]]y [[światło|światła]] ([[foton]]y) o energii dwukrotnie większej od światła lasera czerwonego.
Światło niebieskie ma znacznie większą energię niż czerwone, a także krótszą [[długość fali|falę]] (ok. 415 [[nanometr|nm]]), dzięki czemu pozwala na skupienie wiązki lasera na mniejszym polu. Niebieskie lasery o pracy impulsowej posiadają [[moc]] do 1 W natomiast o pracy ciągłej do 200 [[miliwat|mW]].
Polska posiada około 2% udziału w rynku niebieskich laserów, a utrzymanie lub powiększenie tego udziału potrzebuje jeszcze wiele pracy i inwestycji.
== Inne odmiany ==
Istnieje również japońska odmiana niebieskiego lasera do którego użyto podłoża z [[szafir]]u i dopiero nałożono warstwę GaN ([[azotek galu]]), w odróżnieniu od polskiego o podłożu z kryształu GaN.
Użycie podłoża z GaN daje jednolitą strukturę urządzenia co eliminuje błędy i defekty związane z łączeniem kryształów o różnej strukturze<ref>[http://www.topgan.fr.pl/?what=text&id=5&item_id=&language=pl Technologia produkcji kryształów GaN]</ref>.
== Patenty ==
Polska technologia (produkcja za pomocą metody epitaksji wodorkowej (HVPE)<ref>[http://www.elektronikab2b.pl/index.php/content/view/535/98/lang,pl/ Polski niebieski laser wielki sukces czy manipulacja doskonała?]</ref>), jest chroniona kilkoma międzynarodowymi [[patent]]ami
{{Przypisy}}
| |||