Új utakon a PCSEL-lézerek
Az elmúlt évtizedekben a Choquette kutatócsoport főként felületkibocsátó lézerrendszereket (VCSEL) vizsgált – ezeket a hétköznapi élet számos területén megtalálhatjuk, például okostelefonokban, nyomtatókban vagy vonalkódolvasókban. 2020-ban azonban figyelmük a japán kutatók által kifejlesztett fotonikus kristály felületkibocsátó lézerek (PCSEL) felé fordult, amelyek szűk, kör alakú fényfolttal és nagy fényerővel működnek. Ez rendkívül hasznos például a LiDAR-technológiában (Light Detection and Ranging – fényalapú távolságmérés); ilyen rendszerek dolgoznak például harctéri térképezésnél vagy célkövetésnél.
Szilárd megoldás a lézeren belül
A PCSEL lényege, hogy egy fotonikus kristályréteg adja a speciális fényt. Eredetileg légbuborékokat (air holes) használtak, ám ezek könnyen eltűntek a félvezető szerkezet későbbi növesztésekor. Az illinoisi kutatók ezt úgy küszöbölték ki, hogy szilícium-dioxidot ágyaztak a rétegbe, ezzel megelőzve a kristály torzulását. Így készült el az első olyan PCSEL, amely rejtett dielektromos jellemzőket hordoz – így sikerült bizonyítani az elv működőképességét.
A jövő önjáró autóitól a precíziós vágásig
A szakemberek szerint húsz éven belül ezek az új típusú lézerek felhasználhatók lesznek önvezető járművekben, lézervágásnál, hegesztésnél, sőt, vezeték nélküli kommunikációban is. Jelenleg az a cél, hogy a PCSEL-eszközt elektromos árammal is működtethetővé tegyék, így új ipari alkalmazási lehetőségek nyílhatnak meg. A projekt a Wright–Patterson Légierő Kutatólaboratórium támogatásával valósult meg, és a fejlesztések továbbra is folytatódnak.
