About / Advertise
Forskare på Bell Labs har utvecklat en laser baserade på organiska kristaller. Resultatet kan bana väg för en helt ny, radikalt billigare laserteknik. I bästa fall kan priset sänkas med mer än 90 procent jämfört med dagens halvledarlasrar.
Amerikanska Bell Labs, ett av världens största forskningslaboratorium, redovisar nu en ny laserteknik baserad på en organisk, kolbaserad, kristall vilket öppnar dörren för dramatiska prissänkningar tack vare låga produktionskostnader.
Den nya lasertekniken kan slå igenom för kommunikation på kretskort, i hemnät, i cd-spelare och laserskrivare; massmarknader värda hundratals miljarder kronor. Stora kemiföretag kan massproducera organiska material för kristallerna till de organiska lasrarna. Detta är vad den nya tekniken lovar om allt går i lås.
- Ett realistiskt scenario innebär att de första kommersiella produkterna baserade på den nya lasertekniken kan vara framme för cd-spelare, hemnät och kretskort tidigast om tre år, säger Sven-Ingmar Ragnarsson, handläggare på Nutek med ansvar för mikroelektronik och teknisk grundvetenskap.
- Den viktigaste aspekten är priset, och att massproduktion, stora volymer och låga priser för nya kommunikationslasrar kan etableras, säger Ragnarsson.
Tack vare det låga priset kan fiberoptik slå igenom på nya marknader.
Svenska experter menar att ett hett område är hemnät där kopparteknik och traditionella elektriska transmissionsnät idag dominerar i kraft av pris och prestanda. En annan möjlighet är att fiberoptisk kommunikation införs på kretskort, något som skulle få stor betydelse för elektronikindustrin. Lucent pekar även på optisk informationslagring, laserskrivare och access av lagrad information.
Det underlag som Lucents forskningsbolag Bell Labs hittills presenterat i form av pressreleaser och en artikel i tidskriften Science ger förvisso inte svar på alla viktiga frågor. Men de svenska experter i Göteborg, Linköping och Stockholm som Elektroniktidningen har talat med är i stort sett överens om att det handlar om ett viktigt genombrott.
- Man kan ju dra en parallell till teorin för lasern som utvecklades vid Bell Labs av Arthur Schawlow och Charles Townes. Om man publicerar någonting från Bell Labs så är det som regel ganska tillförlitligt, säger Arne Rosén, laserexpert vid institutionen för fysik vid Chalmers i Göteborg.
- Bell Labs redovisar de första försöken med den nya tekniken. Ett antal forskargrupper kommer att kasta sig över detta. Om några månader kan det komma nya bättre system baserade på den nya tekniken, säger Ragnarsson.
- Det har visat sig generellt för organiska material att de oftast ger sämre prestanda. Däremot verkningsgraden, att få ut ljus, har de visat sig klara hyfsat bra och i jämförelse med vissa material har de visat sig vara väldigt bra. Organiska material har en smältpunkt kanske vid 150-300 grader, medan galliumarsenid tål betydligt högre temperatur, säger Magnus Berggren som forskar på Acreo och leder verksamheten inom organisk elektronik vid Linköpings universitet..
De uppenbara ekonomiska fördelarna med organiska lasrar har naturligtvis varit kända länge. Men före Bell Labs har ingen redovisat att de också byggt elektriskt pumpade organiska lasrar som verkligen fungerat.
Det Bell Labs gjort innebär i princip att några kolatomer i molekylform förångas. Vid förångningen bildas en kristall och i steg tre tillförs elektricitet till kristallen som då börjar uppträda som en laser. Från kristallen kommer en stark synlig gulgrön ljussignal. Bell Labs har tillverkat kristallen i en vakumkammare.
Därmed har man visat att den organiska kristallen kan fungera som en självständig laser. Tidigare försök har visat att det är möjligt att få organiska material att fungera som en laser när en signal från en annan laser skickats in i kristallen.
- I Linköping var vi en grupp forskare som i mitten av 90-talet försökte utveckla organiska lasrar baserade på kolmaterial. Vi lyckades inte då göra elektriskt pumpade lasrar. Vi hade inte tillräcklig kompetens för att klara hanteringen av kristalltillväxten, säger Magnus Berggren.
- Efter beskeden från Bell Labs är det klart. Det var så vi också skulle ha gjort, säger han.
Den nya lasertekniken kan slå igenom för kommunikation på kretskort, i hemnät, i cd-spelare och laserskrivare; massmarknader värda hundratals miljarder kronor. Stora kemiföretag kan massproducera organiska material för kristallerna till de organiska lasrarna. Detta är vad den nya tekniken lovar om allt går i lås.
- Ett realistiskt scenario innebär att de första kommersiella produkterna baserade på den nya lasertekniken kan vara framme för cd-spelare, hemnät och kretskort tidigast om tre år, säger Sven-Ingmar Ragnarsson, handläggare på Nutek med ansvar för mikroelektronik och teknisk grundvetenskap.
- Den viktigaste aspekten är priset, och att massproduktion, stora volymer och låga priser för nya kommunikationslasrar kan etableras, säger Ragnarsson.
Tack vare det låga priset kan fiberoptik slå igenom på nya marknader.
Svenska experter menar att ett hett område är hemnät där kopparteknik och traditionella elektriska transmissionsnät idag dominerar i kraft av pris och prestanda. En annan möjlighet är att fiberoptisk kommunikation införs på kretskort, något som skulle få stor betydelse för elektronikindustrin. Lucent pekar även på optisk informationslagring, laserskrivare och access av lagrad information.
Det underlag som Lucents forskningsbolag Bell Labs hittills presenterat i form av pressreleaser och en artikel i tidskriften Science ger förvisso inte svar på alla viktiga frågor. Men de svenska experter i Göteborg, Linköping och Stockholm som Elektroniktidningen har talat med är i stort sett överens om att det handlar om ett viktigt genombrott.
- Man kan ju dra en parallell till teorin för lasern som utvecklades vid Bell Labs av Arthur Schawlow och Charles Townes. Om man publicerar någonting från Bell Labs så är det som regel ganska tillförlitligt, säger Arne Rosén, laserexpert vid institutionen för fysik vid Chalmers i Göteborg.
- Bell Labs redovisar de första försöken med den nya tekniken. Ett antal forskargrupper kommer att kasta sig över detta. Om några månader kan det komma nya bättre system baserade på den nya tekniken, säger Ragnarsson.
- Det har visat sig generellt för organiska material att de oftast ger sämre prestanda. Däremot verkningsgraden, att få ut ljus, har de visat sig klara hyfsat bra och i jämförelse med vissa material har de visat sig vara väldigt bra. Organiska material har en smältpunkt kanske vid 150-300 grader, medan galliumarsenid tål betydligt högre temperatur, säger Magnus Berggren som forskar på Acreo och leder verksamheten inom organisk elektronik vid Linköpings universitet..
De uppenbara ekonomiska fördelarna med organiska lasrar har naturligtvis varit kända länge. Men före Bell Labs har ingen redovisat att de också byggt elektriskt pumpade organiska lasrar som verkligen fungerat.
Det Bell Labs gjort innebär i princip att några kolatomer i molekylform förångas. Vid förångningen bildas en kristall och i steg tre tillförs elektricitet till kristallen som då börjar uppträda som en laser. Från kristallen kommer en stark synlig gulgrön ljussignal. Bell Labs har tillverkat kristallen i en vakumkammare.
Därmed har man visat att den organiska kristallen kan fungera som en självständig laser. Tidigare försök har visat att det är möjligt att få organiska material att fungera som en laser när en signal från en annan laser skickats in i kristallen.
- I Linköping var vi en grupp forskare som i mitten av 90-talet försökte utveckla organiska lasrar baserade på kolmaterial. Vi lyckades inte då göra elektriskt pumpade lasrar. Vi hade inte tillräcklig kompetens för att klara hanteringen av kristalltillväxten, säger Magnus Berggren.
- Efter beskeden från Bell Labs är det klart. Det var så vi också skulle ha gjort, säger han.
anv_13 anv_13
