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新的激光器设计可以实现低成本多色输出
2017-07-14
 

[据物理学组织网站2017711日报道] 从结账柜台到音乐会,激光无处不在。与白炽灯相比,激光效率更高,生产成本更高。

西北大学开发出一种更具成本效益的激光设计,可以输出多色激光,向芯片激光器和小型化方面迈出了一大步。该技术支持光纤加密、编码、冗余和更快的信息流,以及实时病变组织的多色医学成像。710日,研究成果发表在《自然·纳米技术》杂志。

温伯格西北艺术与科学学院化学系教授说:“在我们的工作中,可以在单个器件中实现多模激光输出,并且可以调节激光颜色。与传统激光器相比,我们的工作是史无前例的,该技术支持稳定多模纳米尺寸激光输出,并且能对激光束进行精确控制。这项工作为多模纳米尺寸激光的设计和工作机制提供了新的见解,该技术通过结构工程操控纳米颗粒超晶格光学带结构。研究人员通过改变光学腔结构可以控制激光的颜色和强度。纳米颗粒超晶格——金属纳米颗粒有限阵列组成的微阵列——与液体增益介质集成,通过改变晶格几何常数,可以调节不同颜色激光的强度。

 

现有激光器通过在两个反射镜之间反射光,并通过大量的工程进行优化,以确保仅发出一种颜色(或波长)的激光。

 

目前,多色激光输出只能通过组合多个单色激光器实现。新技术提供了降低昂贵制造工艺的方法,并直接从单个器件中输出多个稳定激光峰值。研究人员说:“如果我们只看到一种颜色的光,那么我们的世界将受限。多颜色对于我们同时接受和处理信息很重要,以同种方式,多颜色激光器在日常生活中具有非常大的益处。

 

未来,研究人员将通过同时覆盖蓝色、绿色和红色波长设计白色纳米激光器。研究人员将开发出一种通过控制蓝色、绿色和红色带的相对强度改变“白度”的方法。另外,这项新工作有望用于化学过程中的超灵敏感应(可以同时监测不同的分子)和多色原位细胞成像(不同的染料标记将被不同颜色的激光激发,并且不同的生物过程可以相关)。(工业和信息化部电子第一研究所   许文琪)

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