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新加坡采用纳米半导体圆柱研制出超紧凑激光器
时间:2019-07-05 10:23来源:未知浏览数:
  [据物理学组织网站2018年9月13日报道] 新加坡科学技术研究所(A*STAR)开发出纳米半导体圆柱阵列微型激光器。这是首次在非金属结构中实现激射,并有望产生可用于各种光电子设备中的微型激光器。
  微型激光器广泛应用于CD、DVD播放器中。如今,光学工程师正在开发纳米激光器——小得人眼无法观察到。将高折射率半导体制成微型结构阵列,已成为制备纳米激光器的一种有前景的方法。微型半导体结构可充当小型天线,在特定波长下发生谐振。然而,将微型半导体结构制成微腔是一项挑战——微腔是激光器的心脏,光线在微腔会发生反射并被放大。
  现在,新加坡科学技术研究所Arseniy Kuznetsov,Son Tung Ha,RamónPaniagua-Domínguez以及他们在A * STAR材料研究和工程研究所的同事,利用驻波克服了上述问题。驻波最初由量子力学预测,大约十年前,这种波在光学中得到了实验证明。
  本发明中存在一种意外发现的因素。库兹涅佐夫说:“最初我们计划根据阵列中的衍射共振产生激光,但是在制作样品并测试后,我们发现这种强烈的增强效果与预期不同。当我们回去做进一步的模拟和分析时,我们意识到我们创造了这些特殊的波。”
  该验证是团队五年的研究结果。库兹涅佐夫指出,这是一场与时间的赛跑,因为其他团体也在努力开发有源纳米天线。“直到现在,还没有在纳米天线结构中实现激射,”他说。“因此,对于介电纳米天线研究团队来说,这是一大步。”
  新的激光器也优于其他类型微型激光器。首先,该激光器可以很容易地控制其狭窄、明确定义的光束方向——在器件应用中经常需要这种可操作性。此外,由于纳米圆柱体分布稀疏,激光器是高度透明的,这对于包含其他光学组件的多层器件是有益的。
  该团队正在努力开发电激励式激光器,而不是像本研究中那样通过光激发,这将是实现商用纳米激光器的重大进步。
 

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