kvanttilasereissa

Kvanttilaserit, tunnetaan myös nimellä kvanttipiste-laserit, ovat puolijohdepohjaisia lasereita, jotka käyttävät kvanttipisteitä aktiivisena materiaalinaan. Kvanttipisteet ovat nanokokoisia puolijohdekiteitä, jotka osoittavat kvanttimekaanisia ominaisuuksia, kuten rajatun elektronisen rakenteen. Tämä rajautuminen mahdollistaa niiden säteilyominaisuuksien virittämisen muuttamalla niiden kokoa.

Perinteiset puolijohdelaserit käyttävät kiinteitä puolijohdemateriaaleja, joiden kaistaväli määrää emittoituneen valon aallonpituuden. Kvanttipisteiden kokoa muuttamalla on mahdollista virittää niiden emittoima valo laajemmalle aallonpituusalueelle ilman materiaalin kemiallisen koostumuksen muuttamista. Tämä antaa kvanttilaserille huomattavan joustavuuden aallonpituuden säätämisessä.

Kvanttipiste-laserien etuja ovat muun muassa korkea optinen tehokkuus, hyvä spektrinen puhtaus ja kyky toimia laajalla lämpötila-alueella. Ne voivat myös saavuttaa alhaisemmat kynnysvirrat verrattuna perinteisiin lasereihin. Nämä ominaisuudet tekevät kvanttipiste-lasereista lupaavia erilaisiin sovelluksiin, kuten optiseen tiedonsiirtoon, antureihin, kuvantamiseen ja spektroskopiaan.

Teknologian kehittyessä kvanttipiste-lasereiden valmistusmenetelmät ovat parantuneet, mikä on johtanut niiden kaupallistumiseen. Tutkimus keskittyy edelleen niiden suorituskyvyn optimointiin ja uusien sovellusten löytämiseen. Kvanttipiste-laserit edustavat merkittävää edistysaskelta puolijohdelaserien teknologiassa, tarjoten uusia mahdollisuuksia valopohjaisissa laitteissa ja järjestelmissä.