纳米激光器技术简介及发展应用

2012-09-19 10:54

　　接下来的应用包括限制显著减少的片上光路由。Khajavikhan指出：“由于不存在阈值，这些激光器装置可以快速调制，因此其有望成为将来电信器件的关键部分。”

　　该研究小组还有设想排列相位控制的纳米激光器阵列，以获得可以对光束进行任意整形的微型激光器，或者将激光器用于高产量传感及光谱系统。该小组的另一位研究人员ShayaFainman表示：“我们认为，该纳米激光器只是开发性能优异的光源新家族的一个开始，在这个领域将会有更多新进展即将涌现。”

　　四、纳米激光器为下一代通信铺平道路

　　要研制更快、更小、更节能的光子发射器，最关键的是要实现半导体激光器的微型化。这项技术可应用于超级计算机芯片、高敏感度生物传感器、疾病的治疗与研究以及下一代通信技术的研发等多个领域。

　　普通的光电子器件利用纳米发射器产生光信号来传递信息，它们已具备替代传统电子电路的潜力。但是，光电子器件的尺寸和性能却受到了“三维光学衍射极限”的限制。

图为超低阈值纳米发射器的结构。独立的纳米棒放置在约28nm厚的薄银层上。5 nm厚、夹在纳米棒和银膜之间的

二氧化硅绝缘层可产生共振电磁场。

　　最近，德克萨斯州立大学物理系Chih-Kang“Ken”Shih教授带领他的团队实现了突破。“我们研发出了能在低于三维衍射极限下良好运转的纳米激光发射器”他说，“我们相信这项成果会给纳米科技带来巨大影响。”最近发表的文章中，Shih教授和同事们首次报道了低于三维衍射极限的连续波。发射时，纳米激光器会发出绿色的光，极细的激光已经达到肉眼难辨的水平。

　　这种新型元件是由掺杂了氮化铟镓的氮化镓异质纳米棒制成。此两种合金通常应用于LED灯中。在发射器内部，纳米棒放置在薄的绝缘硅层上，而硅层的另一面是一层原子级光滑的银。

　　Shih教授的实验室耗费了15年来完善这种材料。“光滑到原子级别”是保证发射光不分散、等离子体激元不逃逸的关键。所谓等离子体激元是指可承载大量信息的电子波。“原子级光滑的激元结构是减少数据遗失的功臣。”Shih教授这样说。