نانو لیزر های مایع Liquid nano-lasers (ساختار و عملکرد)

برای درک مفهوم (نانو لیزر های مایع Liquid nano-lasers) ، یک نشانگر نانو لیزری را تصور کنید که به جای نیاز به یک نشانگر لیزر متفاوت برای هر رنگ دلخواه ، به راحتی با تغییر مایع درون آن تغییر رنگ دهد.در برخی نانو  لیزر ها از مایع به عنوان محیط فعال استفاده میشود. با توجه به اینکه مایعات متراکم تر از گاز ها هستند، (نانو لیزر های مایع Liquid nano-lasers) این مزیت را دارند که با جاری شدن، خنک سازی راحت تر در آن ها انجام می شود. نانو لیزر های رنگی نمونه ای از این لیزر ها هستند.دقت شود که نانو لیزر های رنگی در یکͷ محیط حلال مانند الکل  ، اتیلن گلیکول یا آب حل می شوند.محلولها ، مخلوطهایی همگن هستند. محلولها را معمولا بر حسب حالت فیزیکی آنها طبقه بندی می کنند.در این لیزر ها منبع خروجی فلش لامپ یا لیزر دیگر است. پرتوی تولید شده از این نانو لیزر ها تواند طول موجی به بازه ۵٧٠ نانومتر تا ۶۵۵ نانومتر را شامل شود.(نانو لیزر های مایع Liquid nano-lasers) از نظر ماهیت هیچ تفاوتی با نور عادی ندارد و خواص فیزیکی لیزر، آن را از نور های ایجاد شده از دیگر منابع متمایز می سازد.تقسیم بندی بر اساس طول موج پرتوی خروجی و طول موج پرتوی خروج از (نانو لیزر های مایع Liquid nano-lasers) بازه گسترده ای است. متناسب با این و طول موج، انواع نانو لیزر عبارتند از لیزر های فروسرخ ، مرئی و فرابنفش به عنوان مثال نانو لیزر پرتویی با طول موج حدود اشعه اکس ۳۲/۸۵۸ نانومتر تولید می کند ، طول موج نانو لیزر جامد بین ٩٫۶تا ١٠٫۶ میکرومتر است . این در حالیست که طول موج (نانو لیزر های مایع Liquid nano-lasers) به ترتیب در ناحیه فروسرخ و فرابنفش قرار میگیرند.

در نانو لیزر های مایع رنگی از محلول مواد پیچیده به عنوان محیط فعال استفاده می شود. رنگها مولکول های آلی بزرگی هستند که وزن مولکولی آنها به چند صد می رسد.بنابراین محیط فعال به صورت مایع است. به طور کلی (نانو لیزر های مایع Liquid nano-lasers) لیزری است که در مقیاس نانو ابعاد ، این لیزر های ریز را می توان به سرعت تعدیل کرد و همراه با ردپای کوچک ، آنها را به کاندیداهای ایده آل برای محاسبات نوری بر روی تراشه تبدیل می کند . زمینه های نوری شدید (نانو لیزر های مایع Liquid nano-lasers) همچنین اثر تقویت در اپتیک غیر خطی یا پراکندگی (رامان Raman) با سطح افزایش یافته  را امکان پذیر می کند ، و بنابراین راه را برای مدارهای نانو فوتونیک یکپارچه هموار می کند،به طور کلی (نانو لیزر های مایع Liquid nano-lasers) یا نانو لیزر افزایش یا تقویت فرآیندی است که در آن محیط بخشی از انرژی خود را به تابش الکترومغناطیسی ساطع شده منتقل میکند و در نتیجه قدرت نوری افزایش می یابد. این اصل اساسی همه لیزر ها است. از نظر کمی ، افزایش اندازه گیری توانایی یک محیط لیزر در افزایش قدرت نوری است.

یک چالش اساسی برای (نانو لیزر های مایع Liquid nano-lasers) عدم وجود نور به اندازه کافی است که اگر در ابعاد کوچک وجود نداشته باشد تا مفید باشد. نور از (نانو لیزر های مایع Liquid nano-lasers) تابش و باز تابش نمیشود. 

برای برطرف کردن مشکل تابش و بازتابش (نانو لیزر های مایع Liquid nano-lasers) را در حالت تاریک لیزینگ تولید می کنند.یک حالت تاریک را می توان با در نظر گرفتن آنتن های منظم به طور مستقیم درک کرد: یک آنتن منفرد ، هنگامی که توسط یک جریان هدایت می شود ، به شدت تابش می کند ، در حالی که دو آنتن - اگر توسط جریان های مخالف هدایت شوند و بسیار نزدیک به یکدیگر قرار بگیرند ، بسیار کم تابش می کنند"  "یک حالت تاریک در یک آرایه نانو ذره باعث جریان مشابه فاز مخالف در هر نانو ذره می شود ، فرکانس های نور مرئی"."حالت های تاریک برای برنامه هایی که به مصرف انرژی کم نیاز دارند مانند (نانو لیزر های مایع Liquid nano-lasers) جذاب هستند. اما بدون هیچ ترفندی ، (نانو لیزر های مایع Liquid nano-lasers) در حالت تاریک کاملا بی فایده است زیرا پرتوی نور (نانو لیزر های مایع Liquid nano-lasers) اساسا در آرایه نانو ذرات گیر می کند و نمی تواند خارج شود."اما با استفاده از اندازه کوچک آرایه ، یک مسیر فرار برای نور پیدا شده و به سمت لبه های آرایه ، نانو ذرات شروع به انعکاس بیشتر و بیشتر شبیه آنتن های منظمی می کنند که به دنیای خارج تابش می کنند.نانو فوتونیک یا نانو اپتیک شامل اجزای فلزی است که می توانند نور را منتقل و متمرکز کنند ، اغلب به اشعه ماورا بنفش ، مرئی و اشعه مادون قرمز اشاره دارد که طول موج آنها از 300 تا 1200 نانومتر است.(نانو لیزر های مایع Liquid nano-lasers) از اجزای  نانو فوتونیک Nano Photonics میباشد.

نانو فوتونیک یا نانو اپتیک به عنوان مطالعه رفتار نور بر اساس فعل و انفعالات علم و مهندسی مواد نوری ، در مقیاس های طول موج و طول موج انجام می شود ، که در آن پروژه های طبیعی یا شیمیایی مواد طبیعی ساختار نانو یا فناوری نانو در مقیاس نانومتری و مصنوعی با استفاده از نوری از جمله نیمه هادی های مبتنی بر سیلیکون (جایی که نانوفوتونیک سرعت و عملکرد را بهبود می بخشد) با فناوری های خاصی مانند مهندسی نوری ، مهندسی برق و فناوری نانو مرتبط است.

(نانو لیزر مایع) لیزری است که در مقیاس نانو ابعاد ، این لیزر های ریز را می توان به سرعت تعدیل کرد و همراه با ردپای کوچک ، آنها را به کاندیداهای ایده آل برای محاسبات نوری بر روی تراشه تبدیل می کند . زمینه های نوری شدید چنین لیزری همچنین اثر تقویت در اپتیک غیر خطی یا پراکندگی (رامان Raman) با سطح افزایش یافته  را امکان پذیر می کند ، و بنابراین راه را برای مدارهای نانو فوتونیک یکپارچه هموار می کند،به طور کلی (نانو لیزر های مایع Liquid nano-lasers) افزایش یا تقویت فرآیندی است که در آن محیط بخشی از انرژی خود را به تابش الکترومغناطیسی ساطع شده منتقل میکند و در نتیجه قدرت نوری افزایش می یابد. این اصل اساسی همه نانو لیزر ها است.

 از نظر کمی ، افزایش اندازه گیری توانایی یک محیط (نانو لیزر های مایع Liquid nano-lasers) در افزایش قدرت نوری است.(نانو لیزر های مایع Liquid nano-lasers) پرتویی از تابش الکترومغناطیسی هستند. پرتوهای (نانو لیزر های مایع Liquid nano-lasers) را می توان از نور مرئی ، اشعه ایکس ، اشعه ماورا بنفش یا نور مادون قرمز تهیه کرد.(نانو لیزر های مایع Liquid nano-lasers) نوعی نور برانگیخته شده و پر انرژی است که در شرایط عادی در طبیعت دیده نمیشود، ولی با فناوری و وسایل خاص میتوان آن را ایجاد کرد.(نانو لیزر های مایع Liquid nano-lasers) با نور معمولی تفاوتهایی دارد که این ویژگیها باعث تواناییها و کاربردهای خاص آن میشود. نور لیزر درخشان تر و با شدت بیشتر از نور در طبیعت است. نور (نانو لیزر های مایع Liquid nano-lasers) میتواند سخت ترین فلزات را بشکافد و به راحتی از جسم سختی مثل الماس عبور کند و در آن ایجاد حفره نماید. باریکه های کم قدرت و فوق العاده ظریف انواع دیگر لیزر را میتوان برای انجام کارهای بسیار ظریف مثل جراحی روی چشم انسان به ​کار برد. نور لیزر را میتوان با دقت بالایی تحت کنترل در آورد و به صورت باریکه ی مداومی به نام لیزر پیوسته یا انفجارهای سریعی به نام لیزر پالسی استفاده نمود. بر خالف نور معمولی نور لیزر دارای انرژی کاملا هماهنگی است که به این واسطه قدرت زیادی برای انجام کارهای مختلف در آن ایجاد میشود. واژه ی (نانو لیزر های مایع Liquid nano-lasers) از حروف اول کلماتی که توصیف کننده  ویژگی های آن است به وجود آمده که به معنی تقویت نور توسط گسیل القایی تابش مایع است.تفاوت پرتو لیزر با نور معمولی در خاصیت های مهمی است که در این پرتو وجود دارد.