Zvukový laser

Schéma fungování akustického laseru. Na horním obrázku supermřížka polovodičových vrstev, v níž se zesilují akustické vlny. Dolní obrázek ukazuje energetické hladiny energie elektronů uvězněných v rámci vrstev - jeden fonon vyvolává vznik fononů dvou. - Foto: Anthony  Kent

Schéma fungování akustického laseru. Na horním obrázku supermřížka polovodičových vrstev, v níž se zesilují akustické vlny. Dolní obrázek ukazuje energetické hladiny energie elektronů uvězněných v rámci vrstev - jeden fonon vyvolává vznik fononů dvou.Foto: Anthony Kent

Světlo a zvuk jsou vlnění různého druhu. Nedávno se ale britským a ukrajinským vědcům podařilo sestrojit zvukovou analogii laseru. Nazvali ho proto logicky SASER, čili sonický LASER.

 

Zvukový laser

Vložit na svůj web

Příspěvek jste mohli slyšet v magazínu Nula-jednička. Další témata: Cvičení Zóna 2008 (repr.), Nečekané krásy průmyslového Horního Slezska a klášter Trapistů v Novém Dvoře, Futurologické okénko: internetovým pirátem snadno, Četba: Scarlett "Darth Zira" Rauschgoldová: Dětské varhánky (repr.).  

Optický laser generuje pomocí kladné zpětné vazby a rezonance velké množství malých světelných vln či fotonů o identické vlnové struktuře. Výsledkem je jedna velká, silná vlna se stejnými parametry. Je to vlastně velice soustředěný a úzce směrovaný paprsek jednobarevného světla s jednou vlnovou fází, který může maximálně účinně, přesně a selektivně přenášet buď energii nebo informaci. 

Podobně je tomu i v případě "zvukového laseru". Světlem se ozáří tzv. supermřížka, což je polovodičový plátek složený z přesně uspořádaných tenkých vrstev arzenidu galia a arzenidu hliníku. Nejprve se uvolní elektrony a ty následně dají vznik malým kvantům vibrací, tzv. fononům. Fonony zase v tomto prostředí zpětně vyvolají další produkci elektronů atd. Tato vyladěná zpětná vazba mezi produkcí elektronů a fononů s identickými parametry nakonec dá vzniknout silnému, tzv. koherentnímu akustickému signálu směrem ven. Je to vysokoenergetický a směrovaný paprsek ultrazvukových vln s frekvencí v terahertzovém pásmu. Tomu odpovídá jejich vlnová délka v řádu nanometrů. 

Pokud jde o aplikace, saserem bude možno jednak přesně skenovat a diagnostikovat, jednak i měnit struktury s nanometrovými detaily, například manipulovat s nanočásticemi nebo kontrolovat integrované obvody. Další možností je konverze paprsku saseru do formy elektromagnetických vln, pulsů. Zde se dokonce otevírá cesta ke konstrukci počítačových procesorů o terahertzové frekvenci, což odpovídá zhruba tisíckrát větší výpočetní rychlosti, než jaká je běžná dnes. Jiné zdroje mluví o bohatém využití v optoelektronice. 

Autor:  Pavel Vachtl
Pořad: leonardo.rozhlas.cz  |  Stanice: ČRo Leonardo
 
 

Nové články v rubrice

 

Diskuse

Český rozhlas si váží názoru posluchačů a má zájem o korektně vedenou diskusi. Vyhrazuje si proto právo skrýt příspěvky, které odporují dobrým mravům, jsou xenofobní, porušují platné zákony, poškozují dobré jméno Českého rozhlasu, nebo mají reklamní charakter.

Návod na použití diskusního systému DISQUS naleznete zde.

 
tyto komentáře používají systém Disqus

Meteor

Bakterie a viry tvoří pyramidu života

Jsou okem neviditelné a dlouho se o nich vůbec nevědělo. Bakterie a viry. Známe je teprve od dob Pasteura...

Příroda

Predátoři pomáhají kořisti k adaptaci na oteplení

Pokud čelí živočichové tlaku dravců, přizpůsobí se mnohem snáze i dalším nepříznivým vlivům včetně rostoucích...

Planetárium

Poklad z izraelské Caesareje a malí sokoli z chemičky v Záluží

Stěhování jihoafrických nosorožců, ohrožené sviňuchy z Kalifornie a Mexika a rekordy Mezinárodní vesmírné...

Mobilní verze | Podmínky užití | English
© 1997-2016 Český rozhlas

Tento web používá k analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace