Donkere-pulslaser ziet het levenlicht

Informatie wordt meestal in laserpulsen verpakt met behulp van pieken in lichtintensiteit, maar het kan ook precies andersom, schrijven onderzoekers van het National Institute of Standards and Technology en de University of Colorado at Boulder. Zij gebruikten kwantumdots om een zogenaamde donkere-pulslaser te fabriceren. Om de paar nanoseconden dipt de lichtintensiteit van deze ’donkerbron‘ gedurende enkele tientallen picoseconden zeventig procent in intensiteit. Het is voor het eerst gelukt om dat direct te doen, dus zonder ’nabewerking‘ van normale laserpulsen.

Voordeel van informatieoverdracht met donkere pulsen is dat die zich lang niet zo makkelijk laten verstoren als hun tegenpolen op basis van lichtpieken. De Amerikanen denken daarom dat hun vinding interessante toepassingen zou kunnen hebben in optische-signaalverwerking. Ook ultrasnelle metingen behoren tot de mogelijkheden.

Tien nanometer grote kwantumdots van halfgeleidend materiaal doen het zware werk in de donkere-pulslaser. Zij geven onder stroom van zichzelf licht af en versterken extern ontvangen licht – twee onmisbare factoren voor laserwerking, maar hebben ook een een ongebruikelijk dynamische energiehuishouding die zorgt voor een snel herstel na emissie of versterking. Omdat de hersteltijd voor interne en externe energie-input verschilt, ontstaat een steady-statetoestand waarin regelmatige dips in de lichtintensiteit te zien zijn.