Onderzoekers van de Universiteit van Michigan hebben een nieuwe energiezuinige manier  gevonden om een coherente lichtbundel te maken. Hun ‘polariton-laser’ wordt niet door licht maar door elektriciteit aangestuurd, werkt bij kamertemperatuur en is zo’n 250 keer energiezuiniger dan een gewone laser. Volgens de onderzoekers is de ontwikkeling van deze eerste praktisch toepasbare polariton-laser de belangrijkste doorbraak op lasergebied sinds de uitvinding van de halfgeleider-laserdiode in het begin van de jaren zestig van de vorige eeuw.

De polaritonlaser bestaat uit een stukje halfgeleidermateriaal (galliumnitride) met elektroden aan de boven- en onderkant, en spiegels op de beide zijkanten. Door de juiste hoeveelheid energie aan de elektroden toe te voeren worden in het halfgeleidermateriaal polaritonen gevormd. Dit zijn combinaties van fotonen en excitonen (elektron-gat-paren). De polaritonen worden door de spiegels weerkaatst totdat ze uit elkaar vallen waarbij coherent licht wordt uitgestraald. Bij een gewone laser moeten bij de start eerst deeltjes in een hogere energietoestand worden gebracht. Omdat dit bij een polaritonlaser niet nodig is, verbruikt deze veel minder energie.

De resultaten van het onderzoek werden op 10 juni 2014 gepubliceerd in de online-editie van het tijdschrift Physical Review Letters.

Illustratie: Thomas Frost