Bílý laser ze tří barev

Tři základní světelné komponenty jsou generovány červeným, modrým a zeleným laserem. Každý ze tří laserů je přitom tvořen proužkem, vyrobeným z jiného druhu polovodiče (výchozími materiály jsou zde zinek, kadmium, síra a selen). Proužky jsou paralelně naneseny v nanovrstvě těsně vedle sebe. Ta je asi tisíckrát tenčí než lidský vlas a je schopna pomocí ladění spojitě měnit výchozí barvu laserového záření (toto ladění je prováděno pomocí proměnlivého osvětlení jednotlivých segmentů primárním světlem). Vědci z ASU, pod vedením profesora Cun-Zheng Ninga, svoji technologii popsali v červencovém čísle časopisu Nature Nanotechnology.

Lasery jsou po všech stránkách efektivnějšími, přesnějšími a dokonalejšími zdroji světla než světlo emitující diody (LED), takže lze předpokládat, že bílý laser nalezne uplatnění všude tam, kde se dnes používají komponenty LED. Pokud jde o výběr barev, bílý laser pokrývá o 70% více barevných odstínů, než kolik je jich třeba ke splnění současného průmyslového standardu v oblasti displejů. Pokrývá také asi 90% všech odstínů, které je schopno registrovat lidské oko.

Současný úspěch vědců z Arizonské státní univerzity není zcela prvním svého druhu. Už v roce 2011 se povedlo vědcům z Národních laboratoří Sandia namixovat bílé laserové světlo ze čtyř velkých oddělených laserů. Teprve současná velmi kompaktní polovodičová forma však umožňuje využít bílých laserů v optoelektronice a komunikační technice.

Vědci vyvinuli kombinovaný zdroj laserového světla, který může pomocí tří základních jednobarevných komponent dohromady vytvořit nejen bílé světlo, ale také prakticky jakoukoliv jinou barvu z viditelného světelného spektra|foto: ASU/Nature Nanotechnology

Aplikace bílých laserů nebo spíše přesněji laditelných laserů se spojitým spektrem tedy můžeme očekávat jak v oblasti velmi efektivní osvětlovací techniky, tak i v oblasti kvalitních displejů, kde mohou nahradit technologii LED. Lasery také umějí kódovat digitální data mnohem rychleji než světlo emitující diody (LED), takže je možná brzy potkáme i v oblasti optické komunikace, mimo jiné i v rámci bezkabelové technologie Li-Fi, která využívá přenosu modulovaných optických signálů přes volný prostor. Budoucí osvětlovací systémy budou moci dokonce sloužit zároveň jak k osvětlení interiérů, tak i k datové komunikaci. Dnešní systémy Li-Fi, založené na komponentách LED, jsou asi 10krát rychlejší než přenosové datové systémy Wi-Fi. A budoucí technologie Li-Fi, založená na bílých laserech, bude možná ještě 10krát až 100krát rychlejší.

Zdroje: Phys.Org 1, Phys.Org 2, Nature Nanotechnology, IEEE Spectrum, Futurism, Popular Science, The Verge, IFL Science, ExtremeTech, Next Big Future