A világ első szilícium-lézere

A Kaliforniai Egyetem kutatóinak friss eredménye fontos lépés az optikai számítógép létrehozásához vezető hosszú úton.

Napjainkban az adatforgalom túlnyomó többsége optikai kábeleken zajlik, ezekben fény hordozza az információt. Az információfeldolgozás és -kezelés viszont elektromos árammal működő eszközökben történik, ezért a fényjeleket árammá kell átalakítani. Az lenne a jó, ha az optikai kábelen beérkezett adatokat közvetlenül tudná kezelni egy optikai számítógép, amelyben szintén fény az információhordozó. A mai számítógépchipek túlnyomó hányadának szilícium az alapanyaga, azonban a szilíciumkristály atomi rácsában fellépő rezgések miatt a bejövő, fénnyé alakítandó energia nagy része elveszik.

Létezik azonban egy olyan fizikai folyamat, amelynek segítségével - éppen ezeket a rácsrezgéseket felhasználva - mégiscsak lehet lézert készíteni szilíciumból. Ez a folyamat a Raman-jelenség: monokromatikus fény anyagon való áthaladása és szóródása során a rugalmasan szóródott, változatlan hullámhosszon kilépő fény mellett egy kis intenzitású, más hullámhosszúságú fény is megjelenik. A fotonok egy része ugyanis rugalmatlanul szóródik a kristályrács atomjain, és a kibocsátott foton energiájához hozzáadódik a rácsrezgésekből felvett energia.

Ozdal Boyraz és Bahran Jalali egy 1540 nanométer hullámhosszon sugárzó lézerrel pumpálta - 25 megahertz ismétlési frekvenciával -a szilíciumot, s a Raman-szórásnak köszönhetően ugyanilyen frekvenciával megjelent egy 1675 nanométer hullámhosszú sugárzás is. Valóban működött a szilícium-lézer.

Jéki László