لیزرها در دنیای امروز به قدری فراگیر شده‌اند و 60 سال پیش این فناوری ظهور یافت، این در حالی است که اکنون تصور دنیای بدون لیزرها، دشوار است.

فناوری لیزر، در درایوهای نوری در رایانه‌ها، بارکدخوان‌ها در فروشگاه‌های مواد غذایی، در درمان‌های زیبایی و دندانپزشکی، در روش‌های جراحی، ساخت‌وساز و سایر حوزه‌ها کاربردهای فراوانی دارند.

مبانی علمی دانش نور تغییر نکرده اما فناوری لیزر به سرعت پیشرفت کرده است و امروزه انواع لیزرهای بی‌شماری داریم که 60 سال پیش تصور نمی‌شد امکان‌پذیر باشد.

توسعه فناوری‌های جدید لیزر

برخی از آخرین پیشرفت‌ها شامل لیزر تمام سیلیکونی، لیزرهای برش‌دهنده بر روی سکوی فوتونیک سیلیکونی و میکرولیزر پرنده می‌شود.

پژوهشگرانی که در سطح بین‌المللی روی این لیزرها تحقیق می‌کنند یک لیزر تمام سیلیکونی با استفاده از نانوبلورهای سیلیکونی با دستاوردهای نوری بالا ساختند و آن را «آخرین قطعه گم‌شده از اره منبت‌کاری اره مویی فوتونیک سیلیکونی» نامیده‌اند.

استفاده از فناوری نانو

گلوگاهی که تاکنون مانع از تحقق لیزرهای تمام سیلیکونی شده بود، بهره نوری کم نانومواد سیلیکونی مانند نانوبلورها است. محققان راهی برای بهبود چگالی نانوبلورهای سیلیکونی در لایه افزایش برای افزایش شدت نور ایجاد کردند.

سپس آنها از یک رویکرد منحصربه‌فرد از غیرفعال کردن سطح فشار بالا در لایه بهره استفاده کردند که در نتیجه افزایش بهره نوری نانوبلورهای سیلیکون با ترکیبات لیزری که معمولا استفاده می‌شوند قابل مقایسه است.

پیوند نانوفناوری و لیزر

در حال حاضر با توسعه نانولیزرهای سیلیکونی، پیوند میان دو فناوری نانو و لیزر، به ساخت تجهیزی با کاربردهای گسترده در سلامت، صنعت و پژوهش منجر شده است.

بزرگ‌ترین چالش اما در توسعه لیزر تمام سیلیکونی، کشف چگونگی افزایش بهره نوری نانوبلورهای سیلیکونی تا اندازه‌ای درخور توجه بود که با رفع این چالش، توسعه لیزرهای سیلیکونی نیز سرعت گرفته است.

از کاربردهای لیزر سیلیکونی می‌توان به ارتباطات داده، نورپردازی، تصویربرداری، نمایش، سنجش زیستی و شیمیایی و سایر حوزه‌ها اشاره کرد.

منابع لیزر مادون قرمز میانی کاربردهای گسترده‌ای در ارتباطات، تشخیص، پزشکی و سنجش دارند. ساخت آنها بر روی یک پلتفرم فوتونیک سیلیکونی هزینه‌های تولید را کاهش می‌دهد زیرا می‌توانند در یک ریخته‌گری استاندارد ساخته شوند.

ستاد توسعه فناوری‌های فوتونیک، لیزر، مواد پیشرفته و ساخت معاونت علمی و فناوری ریاست‌جمهوری در این سال‌ها، حمایت‌های گسترده‌ای در جهت توسعه نسل لیزرهای سیلیکونی به عمل آورده است.

مرکز ارتباطات و اطلاع‌رسانی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری

#17