Phương pháp đơn giản hơn để tạo ra tia laser nhiều màu

Thông thường để có được các nguồn ánh sáng laser màu xanh đỏ khác nhau trong cùng một thiết bị ( như một ổ đĩa Blu-ray 3D) thì người ta sẽ phải tạo ra ba nguồn laser riêng biệt. Những nguồn laser này sẽ được kết hợp với các vật liệu bán dẫn khác nhau. Tuy nhiên, giờ đây các kỹ sư từ Đại học Brown đảo Rhode đã thành công khi tìm ra phương pháp tạo ra laser nhiều màu săc bằng cách sử dụng các tinh thể nano dựa trên chất bán dẫn. Và sự thành công này sẽ giúp đa dạng hóa màu sắc laser một cách đơn giản hơn để áp dụng cho những phương tiện kỹ thuật số.

Hợp tác cùng các kỹ sư công nghệ QD Vision, nhóm nghiên cứu đại học Brown đã tạo ra các hạt bán dẫn có kích thước nanomet gọi là keo chấm lượng tử hoặc các tinh thể nano với lõi làm từ cadmium và hợp kim selenium. Bên ngoài được bao phủ bởi kẽm, cadmum, hợp kim lưu huỳnh và một phân tử keo hữu cơ.

Kích cỡ các phân tử nano chấm lượng tử sẽ được kiểm soát chính xác trong quá trình sản xuất. Đây là thứ định dạng màu sắc của chùm tia laser: màu đỏ đến từ các tinh thể lõi 4,2 nanomet, màu xanh lá cây từ 3,2 nanomet, và phân tử kích thước 2,5 nanomet sẽ cho ra ánh sáng xanh nước biển. Các màu sắc khác cũng có thể được tạo ra theo kiểu tương tự như vậy.

Trong khi kích thước lõi là phần quyết định với màu ánh sáng, thì tinh thể cấu trúc và lớp vỏ ngoài cũng đóng một vai trò rất quan trọng: chúng làm giảm số lượng của nhiễu xuyên âm (một hình thức làm ảnh hưởng) giúp quá trình hình thành màu tia được thành công. Những nhà nghiên cứu khác đã cố gắng để loại bỏ nhiễu xuyên âm bằng cách thúc đẩy năng lượng đầu vào, mặc dù cuối cùng năng lượng này cũng sẽ bị mất đi dưới dạng nhiệt.

Để tạo ra laser bằng cách sử dụng những tinh thể nano mới, họ dùng phương pháp như là đánh một lớp sơn bóng lên móng tay - dung dịch chứa các tinh thể được phủ mỏng lên mảnh thủy tinh. Khi khô đi miếng thủy tinh sẽ nằm giữa 2 tấm gương đặc biệt. Kết quả cuối cùng là tia laser sẽ xuất hiện qua bề mặt đó. Miếng thủy tinh có thể cắt được nhiều hình dạng khác nhau, làm tăng tính ứng dụng của công nghệ này.

Arto Nurmikko, giáo sư kỹ thuật và là người đứng đầu dự án phát biểu: “Chúng tôi đã cho thấy rằng chúng không chỉ tạo ra ánh sáng mà còn cả ánh sáng laser. Về nguyên tắc, chúng ta sẽ được lợi nhiều từ phương pháp này. Việc sản xuất laser sẽ trở nên rẻ hơn, có thể tạo ra tất cả các màu sắc và áp dụng được cho tất cả các bề mặt không phân biệt hình dạng. Điều này thích hợp cho những thiết bị công nghệ của tương lai”.

Tham khảo: