Den sentrale delen av den nye mikrolaseren er den elektriske resonatoren. Den består av to halvsirkelformede kondensatorer som er forbundet via en induktor. Fargeintensiteten representerer styrken på det elektriske feltet, mens selve fargen representerer polariteten. (Bilde: ETH Zurich)

Feirer laserens 50 år med ny rekord

Sveitsiske forskere har laget verdens minste laser.

Verdens første fungerende laser ble laget i 1960 av forskeren Ted Maiman ved amerikanske Hughes Aircraft. Den 22. mars det samme året fikk Bell Labs-forskerne Arthur Leonard Schawlow og Charles Hard Townes innvilget et patent på teknologi, basert på arbeid som for alvor kom i gang i 1957. Men dette var omtrent samtidig som Columbia University-studenten Gordon Gould utarbeidet tilsvarende konsepter. Resultat ble en rettstvist som ikke ble endelig avsluttet før i 1987.

Det var Gould som først brukte uttrykket laser, som er et akronym for Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation.

En laser forsterker og sender ut elektromagnetisk stråling - gjerne synlig lys, som har et sett med spesielle egenskaper som avviker fra det man finner i strålingen fra andre lyskilder. Alt lyset har én bestemt bølgelengde. Det beveger seg dessuten i én bestemt retning og inne i laseren svinger alle bølger i takt.

Laser kan baseres på en mengde ulike metoder og benyttes i dag i blant annet medisinsk utstyr, kommunikasjonsutstyr, underholdningsenheter og våpen, men bruksområdene utvides stadig.

Laser-typen som er velkjent fra utstyr som CD- og DVD-spillere er en halvleder-laser. Denne typen laser ble funnet opp i 1962. Denne typen laser ser nå også ut til å kunne bli integrert i kommende prosessorer og andre IT-brikker for kommunikasjon enten internt i brikkene eller mellom ulike brikker som ligger tett inntil hverandre.

Den 19. mars i år kunngjorde Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich) at doktorgradstudenten Christoph Walther, halvannet år etter å ha fått ideen, har laget det som skal være verden minste laser med elektrisk pumping.

Laseren er bare 30 mikrometer lang og åtte mikrometer høy. Likevel har en bølgelengde som betydelig lenger, nærmere bestemt 200 mikrometer.

Ifølge ETH Zürich har man aldri tidligere kunnet lage en laser som kan emittere lys med lengre bølgelengde enn lengden på laseren selv.

Den sentrale delen av den nye mikrolaseren er den elektriske resonatoren. Den består av to halvsirkelformede kondensatorer som er forbundet via en induktor. Fargeintensiteten representerer styrken på det elektriske feltet, mens selve fargen representerer polariteten.
Den sentrale delen av den nye mikrolaseren er den elektriske resonatoren. Den består av to halvsirkelformede kondensatorer som er forbundet via en induktor. Fargeintensiteten representerer styrken på det elektriske feltet, mens selve fargen representerer polariteten. Bilde: ETH Zurich

I tradisjonelle lasere får laserlysbølgene en optisk resonator til å vibrere. ETH Zürich sammenligner dette med hvordan akustiske bølger påvirker klangkassen til en gitar. Når dette skjer, beveger lysbølgene seg fram og tilbake mellom to speil. I prinsippet fungerer dette bare dersom speilene er større enn bølgelengden til laseren. Dette setter en grense for hvor små normale lasere kan lages.

- Ved å utvikle et helt nytt laserkonsept ble vi i stand til å bevege oss langt under grensen, sier Walther i en pressemelding.

- I stedet for å bruke optiske resonatorer, bruker vi en elektrisk resonatorkrets som består av en induktor og to kondensatorer. Dette betyr at størrelsen på resonatoren ikke lenger er begrenset av bølgelengden til lyset, noe som i prinsippet betyr at den kan skaleres ned til hva du måtte ønske, forteller Walther.

Han mener prosjektet spesielt gjør mikrolasere av denne typen interessant for produsenter av databrikker, som et alternativ til transistorer.

- Hvis vi kan grei å tilnærme oss transistoren i størrelse ved å bruke mikrolasere, kan de en dag brukes til å bygge elektro-optiske brikker med ekstremt høy konsentrasjon av elektroniske og optiske komponenter, mener Walther.

Dette kan bety en betydelig fartsøkning i utvekslingen av data i mikroprosessorer.

Til toppen