Лазер, работающий от выделяемого им тепла, — почти вечный двигатель

В поисках путей избавления от тепла, выделяемого при работе полупроводниковых лазеров, физики-теоретики университета Инсбрука (Швейцария) натолкнулись на весьма оригинальное решение проблемы. Вместо того, чтобы подавлять этот эффект они предлагают, модифицируя особым образом толщину полупроводниковых слоев, обратить его вспять и использовать для накачки лазера.

Как объясняется в статье, недавно опубликованной в Physical Review Letters, главным условием достижения такого результата является пространственное разделение холодных и горячих зон в лазере. Электроны возбуждаются в горячей области и туннелируются в холодную, где излучают фотоны. Это инициирует циклический процесс, при котором в промежутках между испусканием фотонов лазер поглощает фононы и охлаждается.

Развивая дальше эту мысль, ученые пришли к идее самодостаточного лазера, способного функционировать практически без внешнего питания — усиливая свет за счет энергии фононов.

Ученые признают, что воплотить эту концепцию в экспериментальном устройстве весьма непросто, но применить сам принцип для внутреннего охлаждения современных квантовых каскадных лазеров, представляется вполне осуществимым. Кроме того, его можно использовать для борьбы с нагревом и других микроэлектронных устройств.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI