Kolnanorör, små cylindrar av kolatomer, har visat sig ha förmågan att förstärka ljus, ett fynd som kan leda till nya fotoniska tillämpningar.

Forskningen, publicerad i tidskriften Nature Photonics, utfördes av ett team av forskare från University of California, Berkeley. Teamet använde en teknik som kallas "foton-inducerad närfältselektronmikroskopi" för att mäta ljusförstärkningsegenskaperna hos kolnanorör.

Forskarna fann att kolnanorör kan förstärka ljuset med en faktor på 100 000. Detta är en betydande förbättring jämfört med ljusförstärkningsförmågan hos andra material, såsom halvledare och metaller.

Forskarna tror att ljusförstärkningsegenskaperna hos kolnanorör beror på den unika elektroniska strukturen hos dessa material. Kolnanorör är uppbyggda av ett enda lager av kolatomer som är ordnade i ett hexagonalt gitter. Denna gallerstruktur ger kolnanorör en hög grad av symmetri, vilket gör att de kan förstärka ljuset på ett mycket effektivt sätt.

Forskarna säger att ljusförstärkningsegenskaperna hos kolnanorör kan leda till en mängd nya fotoniska tillämpningar, såsom lasrar, optiska omkopplare och optiska förstärkare. Dessa applikationer kan användas inom en mängd olika områden, inklusive telekommunikation, medicin och tillverkning.

Forskargruppen fortsätter att undersöka ljusförstärkningsegenskaperna hos kolnanorör och arbetar med att utveckla nya fotoniska applikationer för dessa material.

Potentiella tillämpningar av kolnanorör i fotonik

Ljusförstärkningsegenskaperna hos kolnanorör kan leda till en mängd nya fotoniska tillämpningar, inklusive:

* Lasrar: Kolnanorör skulle kunna användas för att skapa lasrar som är mer effektiva och kraftfulla än traditionella lasrar. Detta kan leda till nya tillämpningar för lasrar, till exempel inom medicinsk bildbehandling och materialbearbetning.

* Optiska omkopplare: Kolnanorör skulle kunna användas för att skapa optiska switchar som är snabbare och effektivare än traditionella optiska switchar. Detta kan leda till nya applikationer för optiska växlar, till exempel inom telekommunikation och datalagring.

* Optiska förstärkare: Kolnanorör skulle kunna användas för att skapa optiska förstärkare som är mer effektiva och kraftfulla än traditionella optiska förstärkare. Detta kan leda till nya applikationer för optiska förstärkare, till exempel inom telekommunikation och medicinsk bildbehandling.

Forskargruppen fortsätter att undersöka ljusförstärkningsegenskaperna hos kolnanorör och arbetar med att utveckla nya fotoniska tillämpningar för dessa material.