新型激光物质引发未来产业革命？

2014-05-21 10:49

　　近日，在美国材料研究学会上，研究组公布了新的发现，一种新的发电材料可以产生激光。由于原料采用所谓的钙钛矿使得价格更加的便宜并且易于生产。这项发现可以帮助工程师们创建多种廉价且色彩丰富的激光器。而这将给日益加速的电信行业带来新的革命。

　　激光一直是现代电信业的心脏，因为他们强烈的光束能很好的激发与截止从而表示数字通信中的1和0。更重要的是激光能以光速在光缆中传输。但是，制造新型激光器一直鲜有成效。研究人员必须找到一种材料，当供给电子时能够产生单一波长的光线。这通常需要材料有近乎完美晶体的品质，否则其会大量吞噬消耗掉电子或是光子，甚至两者。要制造这样高品质的材料通常需要高温，昂贵的设备，和其他昂贵的步骤。而太阳能产业的发展为研究人员提供了新的解决方案，钙钛矿被应用到太阳能产业中，因为它的近乎完美的复杂晶体结构是可以在低温下存放的。但是对于制造激光的苛刻要求它们足够好么？

　　在这次会议上，两个研究小组均表示，事实上，它们足够好。第一组，由加拿大多伦多大学的电气工程师EdwardSargent带领的，通过用简单的紫外光照射使得钙钛矿爆炸实验。科学家们发现，光从新出现在了光谱区间中非常窄的一段红外区间。这是一个暗示，钙钛矿也许能成为很好的激光材料，但这还不是一个激光器，要搭建一个激光器研究者还需要建立一个光学谐振结构。用合适的材料，加上光线的往复激发使得光子级联以单一的频率被放射出来。所以Sargent和他的同事将钙钛矿置于这样的谐振腔中激发振荡，并发现发射出的光线为红外激光。与此同时，另一组牛津大学的物理学家HenrySnaith和剑桥大学的物理学家RichardFriend公布了他们的发现，当把钙钛矿置于Bragg反射结构中时，通过短波长光线的激发可以产生红外激光。

　　Sargent表示，要实现多种的商业激光，铁钛矿还有很长的路要走。对于普通人来说他们要求的是插上电源就能放出激光，而不是需要另一束激光的激发才能实现。这是Sargent和Snaith的小组都没实现的。如果可以的话，Sargent表示“这将会是非常重要的”因为钙钛矿可以从非常廉价的硅晶片中获得，因此可以为电信行业带来新的廉价激光器。

　　即使没有到这一步，这样的研究工作还是令人印象深刻，美国国家材料研究院的科学家Ginley表示，“这真是了不起的材料！”