激光控制新机制被发现，可利用磁场远程控制等离子体纳米激光器

2022-01-05 16:02

来源： OFweek激光网

阿尔托大学（Aalto University）的一个研究小组发现并阐述了一种激光控制机制。基于这种机制，用户可以利用磁场远程控制等离子体纳米激光器。

到目前为止，唯一能“开关”等离子体纳米激光器的方法是通过直接操作。

而通过新兴的拓扑光子学领域，用磁铁控制纳米激光器的能力支持更强劲的光信号，该领域的目标是产生对外部干扰免疫的光信号。

大多数电浆激光器是基于贵金属，这使得激光的光模结构对外部场呈现出惰性属性。而阿尔托大学的研究人员使用了钴铂多层纳米点的周期性阵列，在连续的金和绝缘二氧化硅层上形成图案。

利用这种设计，研究人员利用纳米粒子的磁性来控制激光作用，并演示了周期阵列激光的主动磁场控制。分析表明，用于构建纳米激光器的材料和纳米点在周期阵列中的排列，是实现磁控制的关键。

研究表明，磁化可以用于外部控制等离子体纳米激光器，通过激励、增益介质或衬底补充其调制。纳米激光器可以比传统激光器更节能，并已在许多领域发挥优势，包括生物光子学，它们提高了用于医疗诊断的生物传感器的灵敏度。

通过实现鲁棒信号处理，阿尔托团队的发现也可能影响到拓扑光子学领域。到目前为止，需要强磁场才能利用磁性材料产生拓扑保护的光信号。而最新的工作成果表明，磁效应在开关激光的背景下可以意外地放大使用一个特定的对称纳米粒子阵列。

研究人员相信，他们的工作可能会导致新的、纳米级的、拓扑保护的信号。“这个想法是，你可以创建特定的光学模式，这些模式具有特定的特性，允许它们被传输，并保护它们不受任何干扰。”“这意味着，如果设备有缺陷，或者材料粗糙，光可以通过而不受干扰，因为它有拓扑保护。”Sebastiaan van Dijken教授表示。

“通常情况下，磁性材料会导致光的吸收和偏振发生非常微小的变化。在这些实验中，我们产生了光学响应非常显著的变化——高达20%，这是前所未有的。”他表示。