فدریکو کاپاسو

فدریکو کاپاسو در سال 1973 دکترای فیزیک ، summa cum laude را از دانشگاه روم ، ایتالیا دریافت کرد و پس از انجام تحقیقات در زمینه فیبر نوری در Fondazione Bordoni در رم ، در سال 1976 به آزمایشگاه های بل پیوست. در سال 1984 ، وی را متمایز کرد. عضو کادر فنی و در سال 1997 به همکار بل آزمایشگاه. کاپاسو علاوه بر فعالیت تحقیقاتی خود ، چندین مقام مدیریتی در آزمایشگاه های بل از جمله رئیس گروه پدیده کوانتومی و تحقیقات دستگاه و بخش تحقیقات فیزیک نیمه هادی (2000-1987) و معاون تحقیقات فیزیکی رئیس جمهور (2000-2002) داشته است. وی در اول ژانویه 2003 به هاروارد پیوست.

او و همکارانش کمکهای گسترده ای به دستگاه های نیمه هادی کردند و پیشگام تکنیک طراحی موسوم به مهندسی سازه باند بودند. او این کار را برای ردیف های کم نور کوانتومی بهمن کوانتومی ، ترانزیستورهای هتروژکشن ، دستگاههای حافظه و لیزرها به کار برد. وی و همکارانش لیزر کوانتومی آبشار کوانتومی (QCL) را اختراع و نشان دادند (Faist، J؛ Capasso، F؛ Sivco، DL؛ Sirtori، C؛ Hutchinson، Al؛ Cho، AY "Quantum Cascade Laser" Science 264، 553-556 (1994) بر خلاف لیزرهای نیمه هادی معمولی ، معروف به لیزرهای دیود ، که برای انتشار تابش به شکاف باند نیمه هادی تکیه می کنند ، طول موج QCL ها با تفکیک انرژی بین باند هدایت حالتهای کم در چاههای کوانتومی تعیین می شود. در سال 1971 محققان فرض کردند که چنین فرآیند انتشار می تواند برای تقویت لیزر در یک ابرخطی مورد استفاده قرار گیرد (Kazarinov، RF؛ Suris، RA (آوریل 1971)) "امکان تقویت امواج الکترومغناطیسی در نیمه هادی با یک superlice". Fizika i Tekhnika Poluprovodnikov 5 (4): 797-800). با تغییر ضخامت چاه کوانتومی ، طول موج QCL را می توان در طیف گسترده ای از اواسط مادون قرمز تا مادون قرمز دور تنظیم کرد. فناوری پیشرفته QCL اکنون در حال یافتن برنامه های تجاری است. [2] QCL ها به پرکاربردترین منابع پرتوهای مادون قرمز میانه برای سنجش شیمیایی و طیف سنجی تبدیل شده اند و از نظر تجاری در دسترس هستند. آنها در دماهای بیش از 100 درجه سانتیگراد کار می کنند و در موج مداوم تا چندین وات قدرت ساطع می کنند.

تحقیقات کنونی Capasso در الکترونیک کوانتومی به QCL های cw با توان بسیار بالا ، طراحی منابع نور جدید مبتنی بر غیرخطی های نوری غول پیکر در چاه های کوانتومی مانند منابع بسیار گسترده قابل تنظیم تابش تراهرتز بر اساس تولید فرکانس اختلاف و با پلاسمونیک می پردازد. او و گروهش در هاروارد کلاس جدیدی از آنتن های نوری و کولیاتورهای پلاسمونی را نشان داده اند که از آنها برای طراحی لیزرهای نزدیک میدان و دوربرد از لیزرهای نیمه هادی استفاده کرده اند ، دستیابی به نقاط فوق العاده بالا در عمق زیر لایه های لیزری به طول موج های بزرگ ، طول پرتوهای لیزر با واگرایی بسیار کاهش یافته و لیزرهای multibeam. گروه وی نشان داد که رابطهای پلاسمونی مناسب و متشکل از آرایه های نازک نانو آنتنهای نوری منجر به یک تعمیم قدرتمند از قوانین قرنهای بازتاب و انکسار می شوند. آنها اساس "اپتیک مسطح" را بر اساس متاسوره ها تشکیل می دهند.

فدریکو کاپاسو سهم عمده ای در مطالعه نیروهای الکترودینامیکی کوانتومی موسوم به نیروهای کازیمیر داشته است. وی از اثر کازیمیر (جذب سطوح فلزی در خلا به دلیل انرژی صفر آن در خلا) برای کنترل حرکت میکروالکترومکانیکی سیستم ها (MEMS) استفاده کرد. وی دستگاه های جدیدی را نشان داد (محرک ها و نوسان ساز های کازیمیر) ، مقیاس گذاری فناوری MEM را محدود کرد و به همراه همکارانش جرمی موندایی و آدریان پارسبیان اولین کسی بودند که یک نیروی دافع کازیمیر را اندازه گیری کردند.