ليزر النقطة الكمومية هو ليزر أشباه الموصلات يستخدم النقاط الكمومية كوسيط ليزر نشط في منطقة انبعاث الضوء.
خصائص ليزر النقطة الكمومية
- نظرًا للحصر المحكم لحاملات الشحنة في النقاط الكمومية، فإنها تظهر بنية إلكترونية مشابهة للذرات، حيث تُظهر الليزر المُصنَّع من مثل هذه الوسائط النشطة أداءً للجهاز أقرب إلى الليزر الغازي، وتتجنب بعض الجوانب السلبية لأداء الجهاز المرتبط بأشعة الليزر شبه الموصلة التقليدية القائمة على الوسائط النشطة جيدًا أو الكمومية.
- في التحسينات في عرض نطاق التعديل وعتبة الليزر وضوضاء الكثافة النسبية، تم ملاحظة عامل تحسين عرض الخط وعدم الحساسية لدرجة الحرارة، إذ يمكن أيضًا تصميم المنطقة النشطة للنقطة الكمومية للعمل بأطوال موجية مختلفة من خلال تغيير حجم وتكوين النقطة، حيث يسمح هذا بتصنيع ليزر النقاط الكمومية للعمل بأطوال موجية لم يكن ممكنًا في السابق باستخدام تقنية ليزر أشباه الموصلات.
- يتمثل أحد التحديات في التطورات الأخرى باستخدام ليزر النقاط الكمومية في وجود عمليات أوجيه متعددة الموجات الحاملة التي تزيد من معدل عدم الإشعاع عند انعكاس السكان، حيث تعتبر عمليات أوجيه جوهرية للمادة، ولكن على عكس أشباه الموصلات السائبة، يمكن هندستها إلى حد ما في النقاط الكمومية على حساب تقليل معدل الإشعاع.
- هناك عقبة أخرى أمام الهدف المحدد لطبقة ليزر النقطة الكمومية التي يتم ضخها كهربائيًا، وهي الموصلية الضعيفة عمومًا لأغشية النقاط الكمومية.
- لقد وجدت الأجهزة القائمة على الوسائط النشطة ذات النقاط الكمومية تطبيقات تجارية في الطب، وفي تقنيات العرض والتحليل الطيفي والاتصالات السلكية واللاسلكية.
- تم تطوير ليزر نقطة كمومية بسرعة 10 جيجابت في الثانية غير حساس لتقلبات درجة الحرارة لاستخدامه في اتصالات البيانات الضوئية والشبكات الضوئية باستخدام هذه التقنية.
- الليزر قادر على العمل بسرعة عالية بأطوال موجية 1.3 ميكرومتر، في درجات حرارة من 20 درجة مئوية إلى 70 درجة مئوية، وتعمل في أنظمة نقل البيانات الضوئية والشبكات المحلية الضوئية وأنظمة الوصول إلى المتر، وبالمقارنة مع الأداء التقليدي بالليزر الكمي المجهد في الماضي، يحقق ليزر النقاط الكمومية الجديد ثباتًا أعلى بدرجة كبيرة في درجة الحرارة.
