Nederlandse onderzoekers ontwikkelen nieuw type nanolaser

Onderzoek & Wetenschap 18/12/2018 8:24:05

Onderzoekers van de TU/e en DIFFER hebben een zeer energiezuinig type nanolaser ontwikkeld die in alle richtingen licht geeft en dat komt door foutjes in het materiaal.

Lees hieronder verder   
Verwant

Interreg Vlaanderen-Nederland keurt vier nieuwe projecten goed

TU Delft maakt kleinste autonome race-drone ter wereld

Machine learning voorspelt eigenschappen nanoporeuze materialen

Karel Proesmans wint prestigieuze ‘Early career prize’

Rekenmethode om nano-mikadodoosjes te ontwerpen voor fotonica

Analyse genoomsequentie kan sneller en goedkoper

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Building a Future-Proof Belgium

Katoennatie Zaal E4 - Kallo

dinsdag 18 juni 2019

Siemens TIA Portal V15.1

Webinar Siemens

dinsdag 18 juni 2019

Rittal vakseminarie stroomverdeling

Lokeren

donderdag 20 juni 2019

Business Software Event 2019

Mikrocentrum, Veldhoven (NL)

donderdag 20 juni 2019

Aan de slag met de EPLAN-cloudoplossingen

Webinar

vrijdag 21 juni 2019

SENSOR+TEST 2019

Nuremberg (D)

van 25/06/2019 tot 27/06/2019

Keuze van de redactie

(13/6) Machinebouw- en mechatronicalabs voor maakbedrijven klaar voor gebruik

(13/6) 6 bedrijven genomineerd voor Leeuw van de Export 2019

(11/6) DHL Express investeert in distributiecentrum in Roeselare

(11/6) Acht EU-landen krijgen nieuwe supercomputers

(6/6) Jobhoppen mee in de hand gewerkt door werkgevers

(5/6) Ontex installeert zonnedak van 2,2 MWp

>> Meer blikvangers

ENGINEERINGNET.BE - De structuren die worden gemaakt in de nanowetenschap zijn zo klein dat het vrijwel onmogelijk is om ze perfect te maken. Een dergelijk gebrek aan grip op de exacte vorm en samenstelling, is normaal gesproken een vloek voor wetenschap en technologie.

Een Eindhovense onderzoekscollectief wist er echter voordeel uit te halen. Het team liet bewust een beetje wanordelijkheid toe in het materiaal dat ze gebruikten om nanolasers (een nanolaser is dunner dan een haar) mee te maken. Dat kleine beetje wanorde zorgde voor een grote verandering: de laser scheen niet meer slechts in één richting, maar in alle richtingen.

Een normale laser kloont elke foton (lichtdeeltje) vele malen in een stukje materiaal met spiegels aan de uiteinden. De fotonen bewegen daartussen op en neer en creëren op hun weg andere fotonen met dezelfde eigenschappen. Een van de spiegels laat een beetje licht door, en daar komt de ons bekende laserstraal uit.

Om dit tot stand te brengen wordt er stroom op het materiaal gezet, of hoogenergetisch licht op geschenen. Het minimum aan energie dat nodig is om laserlicht te creëren, wordt de laserdrempel genoemd.

Een polaritonlaser werkt anders. Die kloont geen fotonen, maar groepeert verschillende fotonen die daardoor gelijksoortig worden. Dit proces lijkt een beetje op de condensatie van water, waarbij waterdampmoleculen die eerst nog kriskras bewogen, samen druppels vormen. Door de ‘condensatie’ van fotonen ontstaat intens en gericht licht, laserlicht.

Een belangrijk voordeel van dit type laser is dat de laserdrempel veel lager is. Er is dus veel minder energie voor nodig. Een belangrijke horde die onlangs genomen werd, is dat polaritonlasers voorheen alleen werkten bij extreem lage temperaturen. Door gebruik van organische materialen werken ze inmiddels zelfs op kamertemperatuur.

De onderzoekers van de TU Eindhoven en DIFFER hebben nu een nieuw type polaritonlaser ontdekt. Die bestaat uit een regelmatig patroon van zilveren nanostreepjes op een stukje gekleurd, doorzichtig plastic (PMMA). Met dit principe wisten de onderzoekers vorig jaar al een nanolaser te maken, maar nu zorgden ze ervoor dat de zilveren streepjes niet helemaal perfect waren.

Dat leverde laserlicht in alle richtingen op. De eigenschappen van dit licht worden vooral bepaald door de kleurstofmoleculen in het plastic. Dit was onverwacht bij fotoncondensatie, omdat licht in alle richtingen eigenlijk emissies nodig heeft van individuele moleculen, wat haaks staat op de collectieve (coherente) emissie die typisch is voor condensatie.

Hoofdonderzoeker hoogleraar Jaime Gomez Rivas denkt dat de nieuwe laser in allerlei gebieden toepassing kan vinden. In vergelijking met leds is het licht veel helderder en nauwer afgebakend. Daarom zou hij goed geschikt zijn voor licht op microscopen, waar nu leds nog de standaard zijn.

LIDAR is een andere mogelijke toepassing (Laser Imaging Detection And Ranging). De huidige LIDAR-systemen hebben een of meer lasers en een set snel bewegende spiegels om een groot oppervlak te bereiken met het licht. Een laser die alle kanten uit schijnt, heeft die spiegels niet nodig, waardoor de systemen flink eenvoudiger zouden kunnen. En zelfs gewone verlichting zou een mogelijke toepassing kunnen zijn.

Gomez Rivas: “Onze resultaten zijn erg fundamenteel. We hopen vooral dat dit andere onderzoekers aanzet om nog betere resultaten te bereiken, bijvoorbeeld door de laserdrempel nog verder te verlagen en de hoeveelheid kleuren te vergroten.” << (Guy Leysen) (bron en foto: TU/e)


Leestip
Nonlinear emission of molecular ensembles strongly coupled to plasmonic lattices with structural imperfections
Mohammad Ramezani, Quynh Le-Van, Alexei Halpin, and Jaime Gómez Rivas, Physical Review Letters.

Abonneer op onze nieuwsbrief

Reageer of publiceer aanvullende informatie
Mis ook dit niet...

FANC staat heropstart Tihange 2 toe

Het FANC heeft de uitgevoerde betonreparaties en aanbrenging van een nieuwe dakplaat in het bunkergebouw van Tihange 2 goedgekeurd. Uitbater ENGIE Electrabel mag deze dus terug opstarten.

Robotsoftware maakt cobots menselijker

VUB-onderzoeker Ilias El Makrini heeft een software-oplossing ontwikkeld die de samenwerking tussen mens en cobot vergemakkelijkt. Dit was onderdeel van het Claxon-onderzoeksproject.

Binnenschepen ingezet voor transport onderdelen en afgewerkte producten

Honda is van start gegaan met de aanvoer van containers via binnenschepen vanuit de haven van Antwerpen naar Gent, waarmee het bedrijf inzet op 'groen' en duurzaam transport.

MIVB test zelfrijdende pendelbusjes

De openbare vervoersmaatschappij MIVB test sinds kort elektrische zelfrijdende pendelbusjes in het Woluwepark in Brussel. De reizigers kunnen deze gratis gebruiken vanaf eind juni.

Nieuwe Southco thread-in veerbelaste plunjer voor dunne panelen - techniek

Southco heeft zijn lijn veerbelaste plunjers uitgebreid met een nieuwe thread-in uitvoering die snelle installatie en verwijdering door dunne panelen in krappe ruimtes mogelijk maakt.

Antwerpse EuroPilot Center koopt nieuwe vluchtsimulator

Het Antwerpse EuroPilot Center, een Approved Training Organization (ATO), schafte een ALSIM AL42FSTD vluchtsimulator aan, die in hun nieuwe Integrated Airline Career Program ingezet zal worden.

Elma overgenomen door Hydac-groep

Hydac verwerft de aandelen van Elma. en Elro en wordt de nieuwe eigenaar van beide bedrijven. Het bedrijf verstevigt door deze overname haar positie als totaalleverancier in aandrijftechniek

Investering in hightech proefveldbemester

Inagro test de werking van nieuwe, gerecycleerde meststoffen uit. Een speciaal daarvoor ontwikkelde proefveldbemester maakt het mogelijk om deze complexe bemestingsproeven uit te voeren.

Flexibele Ethernet-kabels CC-Link IE Field certificaat

CAT5e of CAT6 kabels zijn onmisbaar voor de implementatie van Industrie 4.0 in de automatisering. igus heeft haar flexibele Ethernet-kabels CFBUS.045 en CFBUS.049 doorontwikkeld, voor het gebruik in kabelrupsen. De nieuwe kabels zijn nu getest door onafhankelijke instituten en verkregen het certificaat voor CC-Link IE protocollen.

Partners