2015年度十大“新型”激光器盘点

2015-12-23 09:32

　　3. 薄如原子的激子激光器

　　二维激子激光器的实现向下一代超紧凑光子和光电子器件迈出了重要一步，美国能源部的劳伦斯伯克利国家实验室的科学家将单层二硫化钨嵌入到特殊的微型磁盘谐振器中实现了可见光波段的明亮激子激射。

　　伯克利实验室材料科学系主任Xiang Zhang说："我们从二硫化钨的单分子层观察到了高品质的激子激射，标志着向用于高性能光通信和计算机的二维光电芯片迈出了重要一步"。

　　二维过渡金属二硫化物（TMDCs）在光与物质相互作用上显示出非凡的激子特性，如果材料薄到单层这种特性能引起电子能带结构的量子限制和晶体对称作用。然而，对于二维激射，微腔的设计和制造提供了高光学模式限制因子和高品质Q值。

　　在这项新研究中，Zhang和他的团队的微腔技术将等离子体改为激子，在单层分子内使光激发单层电子/空穴对。

　　"我们的激子激光器，放弃了金属涂层，设计了支持电介质回音壁模式而不是电浆模式的微盘谐振器，具有低损耗高Q因子，"共同第一作者Ye介绍，"当单层二硫化钨作为增益介质夹在两层电介质之间时，我们创造了潜在的超低阈值激射。

　　4. 异质集成III-V族/硅结构激光器

　　新加坡科研究人员开发出一款紧凑的异质集成III-V族/硅结构激光器，包括硅III-V族脊波导增益，III-V族/硅光垂直互连通路(VIAs)和硅绝缘体(SOI)纳米光子波导截面。这种紧凑型激光器体积小，可集成在芯片上，可用于各种行业且需求巨大，包括数据通信和存储。

　　III-V族/硅结构激光器可作为芯片光源，具有巨大的吸引力。但要使这类激光器发挥作用，必须严格限制光以最大限度提高激光效率，并与激光器的光波导有效地共享或耦合。

　　研究人员认为这种新结构器件不仅可以作为硅光电子技术的芯片光源，也作为一个潜在的新技术整合平台。与传统光电系统相比，它提高了制造效率和系统集成度，减少了芯片占用的空间。

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