Miniaturní laser je menší než vlnová délka jeho paprsku

Fyzikům z curyšské technické univerzity ETH se podařilo vyrobit laser se zdánlivě paradoxními vlastnostmi. Je totiž menší než vlnová délka záření, které vydává. Umožnila to náhrada optických prvků elektrosoučástkami.

Laser je dlouhý 30 mikrometrů (tisícin milimetru), vysoký 8 mikrometrů a vydává záření o vlnové délce 200 mikrometrů, tedy v infračervené části spektra.

Běžný laser nemůže být menší než vlnová délka jeho záření, protože tok fotonů se v něm zesiluje během opakovaného putování mezi dvěma zrcadly. To v principu vyžaduje, aby vlnová délka záření byla kratší než vzdálenost mezi těmito zrcadly.

ČTĚTE TAKÉ: Před půl stoletím začala éra laseru

Vědci z ETH však místo optického (zrcadlového) rezonátoru použili elektrický rezonanční obvod, v němž je záření "uvězněno" a zesilováno. Tvoří ho dva polokruhové kondenzátory spojené krátkým vodičem, který plní roli cívky. Aktivní prostředí, které je v laserech (zjednodušeně řečeno) zdrojem fotonů o požadované frekvenci, je v tomto případě umístěno mezi oběma kondenzátory.

Velikost laseru díky tomu není omezena vlnovou délkou záření. Nová technologie by mohla najít uplatnění při výrobě mikročipů. Mikrolaser by mohl sloužit jako optická náhrada tranzistorů.

Foto: ETH