Anti Laser Memutar Balik Foton Pada Wafer Silikon Untuk Menyerap Foton

Tinuku
News KeSimpulan.com - Membuat cahaya untuk menghasilkan cahaya? Sudah biasa. Membuat cahaya tetapi malah menyerap cahaya? Ini baru alam gaib!

Tetapi kali ini untuk pertama kalinya fisikawan menciptakan anti-laser. Laser telah dibangun di mana sepotong silikon mengkonversi sinar laser menjadi panas. Sebuah laser penghisap sinar karena tidak memancarkan sinar mungkin tampak kontraproduktif, namun para peneliti mengatakan suatu hari nanti bisa digunakan dalam sensor ultrasensitif dan perangkat telekomunikasi yang lebih baik serta bergegas melaporkan ke Science kemarin.

Laser menciptakan foton atau sinar koheren partikel cahaya identik yaitu jenis yang paling mendasar terdiri dari gas inert yang ditempatkan di antara dua cermin. Ketika foton memukul rongga laser, mereka merangsang elektron gas ke kuantum semi stabil.

Melewati foton dapat menyebabkan elektron ke dalam energi yang lebih rendah, masih aktif, foton identik. Foton berkembang biak saat bouncing antar cermin dan berinteraksi dengan elektron yang lain sampai laser menciptakan kilau sinar cahaya.

Namun tim peneliti yang dipimpin oleh Hui Cao dan Douglas Stone, fisikawan dari Yale University di New Haven, Connecticut, bertanya-tanya apa yang akan terjadi jika memutar ulang kejadian. Pada prinsipnya membuat laser yang menyerap foton yaitu regulasi mekanika kuantum dimana proses dari depan ditarik ke belakang atau mengatur mundur.

Dalam prakteknya menjadi masalah lain. Peneliti harus memiliki sinar sempurna yang menyesuaikan foton ke laser untuk dijalankan secara terbalik. Sulit dilakukan dengan laser konvensional, tetapi Cao dan rekan-rekannya percaya bisa dilakukan dengan wafer silikon. Perhitungan menunjukkan dengan hati-hati memasukan teknik sinar foton, sepotong silikon dapat bertindak sebagai reverse laser.

Cao menggunakan wafer silikon 110 mikrometer di perangkat optik bersama dengan paduan laser inframerah. Mereka membagi sinar laser menjadi dua dan bersinar menuju kedua sisi irisan silikon. Bagian depan dan belakang bertindak sebagai cermin dan irisan silikon di antara keduanya yang ditempati gas seperti yang ditemukan pada laser umumnya.

Tuning frekuensi sinar yang masuk dan properti lainnya menyebabkan foton terjebak di antara permukaan silicon. Ketika foton memantul bolak-balik, silicon menyerapnya sampai semua foton disedot dan dikonversi menjadi panas.

"Ini seperti memutar film mundur," kata Cao.

"Eksperimen pembalikan ini menarik karena tidak orang ada yang memikirkan sebelumnya. Mengejutkan untuk memiliki sesuatu yang sangat baru dan cukup mendasar seperti ditemukan matang di lapangan," kata Marin Soljačić, fisikawan dari Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Cambridge.

Cao mengatakan perangkat silikon itu sendiri mungkin tidak berguna karena bekerja hanya dalam situasi yang sangat khusus, tetapi konsep laser reverse menjadi satu kekuatan. Perangkat serupa digunakan dalam sensor untuk komunikasi optik dan efisiensi bisa ditingkatkan dengan memikirkan waktu pembalikan.

Para peneliti memilih panjang gelombang cahaya laser sehingga gelombang cahaya memukul bagian luar pelat dari laser sinar itu hanya dalam fase yang tepat. Silikon menyerap 99,4 persen cahaya mendekati inframerah dengan panjang gelombang 998,5 nanometer, mengubahnya menjadi panas.

"Teori dan praktek sangat cocok," kata Douglas Stone, fisikawan dari Yale University, yang menemukan cara untuk membalik proses dengan material yang menyerap daripada menguatkan cahaya, pada tahun 2010

Selain itu, laser mundur membuat sensor sangat sensitif karena bisa mengubah sinyal laser samar menjadi energi listrik atau termal terdeteksi. Soljačić mengatakan meskipun terlalu dini untuk mengatakan dengan tepat bagaimana aplikasi digunakan, laser mundur memiliki masa depan.

"Hal-hal baru seperti ini biasanya akan menemukan banyak aplikasi, sering di tempat-tempat di mana kita tidak menyangka sebelumnya," kata Soljačić.

Komputer masa depan mungkin menggunakan cahaya untuk mengirimkan sinyal secara efisien antar prosesor chip. Anti-laser dapat digunakan untuk memodulasi intensitas cahaya atau untuk mengubah sinyal cahaya ke dalam bentuk listrik untuk on-chip processing.
  1. Wenjie Wan, Yidong Chong, Li Ge, Heeso Noh, A. Douglas Stone, and Hui Cao (Department of Applied Physics, Post Office Box 208284, Yale University, New Haven, CT 06520, USA). Time-Reversed Lasing and Interferometric Control of Absorption, Science 18 February 2011: Vol.331 no.6019 pp.889-892, DOI:10.1126/science.1200735
Douglas Stone http://www.eng.yale.edu/stonegroup/
Hui Cao http://www.eng.yale.edu/caolab/
Marin Soljačić http://www.mit.edu/~soljacic/marin.html
Tinuku Store

No comments:

Post a Comment