更新时间:2023-05-25 21:40
纳米激光器,是指由纳米线等纳米材料作为谐振腔,在光激发或电激发下能够出射激光的微纳器件。这种激光器的尺寸往往只有数百微米甚至几十微米,直径更是达到纳米量级,是未来薄膜显示、集成光学等领域中的重要组成部分。
2003年1月16日出版的《自然》杂志曾报道,美国哈佛大学成功开发出一种新型纳米激光器,它比人的头发丝还细千倍,安装在微芯片上,能提高计算机磁盘和光子计算机的信息存储量。这种新型激光器乃是用半导体硫化镉制成的纳米线,直径只有万分之一毫米。2014年,浙江大学在《Nano Letters》上刊文,介绍了其开发的一种波长连续可调的纳米激光器,其出射激光的波长范围达到119纳米,覆盖红绿蓝三种颜色,是报道的出射光谱范围最宽的纳米激光器。
纳米激光器研究对基础研究和实际应用都有重要意义。首先,二维材料作为最薄的光学增益材料,已被证明可以支持低温下的激光运转,但是这种单层分子材料是否足以支持室温下的激光运转,在科技界尚存疑虑。室温运转是绝大部分激光实际应用的前提,因而新型激光的室温运转在半导体激光发展史上具有指标性意义。另外,由于二维材料中极强的库伦相互作用,电子和空穴总是以激子态出现,因而这种激光实际上与一种新型的激子极化激元的玻色-爱因斯坦凝聚密切相关,是基础物理领域最为活跃的课题之一。