Группа учёных из Калифорнии занимаются разработкой новой технологии для создания лазерной установки, генерирующей луч с различной длиной волны. Когерентный лазерный луч создается за счёт преобразования энергии накачки материалов в энергию когерентного поляризованного и узконаправленного потока излучения.
Такая энергия абсорбируется электронами в материале, который на короткое время переходят в состоянии высокоэнергетического состояния.
«Это замечательный феномен. Я никогда не видел ничего подобного ранее», — заявил Марк Шервин (Mark Sherwin), руководитель группы исследователей, сделавших это революционное открытие.
Лазерный луч с различной длиной волны обычно генерируется за счёт использования нескольких установок. Однако подход ученых из Университета Калифорнии отличается: они заставляют материал излучать свет различной длины волны путем облучения его световыми лучами инфракрасного спектра и очень высокой частоты (в несколько терагерц).
Суть технология в следующем: материал (в данном случае, наноструктуры арсенида галлия) подвергается воздействия лазера с различной длиной волны. Инфракрасный луч создает экситоновую пару (экситон — водородоподобная квазичастица, представляющая собой электронное возбуждение в диэлектрике или полупроводнике, мигрирующее по кристаллу и не связанное с переносом электрического заряда и массы ) в материале. Другими словами, происходит вытеснение электрона с его орбиты вместо подъема на более высокоэнергетическую орбиту.
Если устройство, генерирующее мультицветовой лазерный луч, удастся уменьшить до миниатюрных размеров, новая технология найдет широкое применение в оптических коммуникациях с использованием спектрального уплотнения (WDM, Wavelength Division Multiplexing). Технология уплотнения с разделением по длине волны даёт возможность передавать по волоконно-оптической среде несколько независимых трафиков данных за счет того, что цвет можно разложить на множество непересекающихся между собой спектральных составляющих (тонов).