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北大物理激光新进展:纳米激光器让微型化成为可能

时期:2022-09-13 00:18 点击数:
本文摘要:近日,《大自然·通讯》和《科学·进展》报导了北京大学物理学院马仁敏研究员与其合作者对等离激元纳米激光器的涉及研究,称之为等离激元纳米激光器让激光器的微型化沦为有可能。研究找到,纳米激光器和传统激光器具有本质的区别,等离激元纳米激光器其辐射场可以全部为金属中自由电子波动构成的表面等离激元形式。 然而在传统的光学激光器中,增益介质是通过受激电磁辐射缩放光子,因而激光器尺寸不受光学散射无限大容许,每个维度大于的尺度皆要小于半个波长,难以实现微型化。

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近日,《大自然·通讯》和《科学·进展》报导了北京大学物理学院马仁敏研究员与其合作者对等离激元纳米激光器的涉及研究,称之为等离激元纳米激光器让激光器的微型化沦为有可能。研究找到,纳米激光器和传统激光器具有本质的区别,等离激元纳米激光器其辐射场可以全部为金属中自由电子波动构成的表面等离激元形式。

然而在传统的光学激光器中,增益介质是通过受激电磁辐射缩放光子,因而激光器尺寸不受光学散射无限大容许,每个维度大于的尺度皆要小于半个波长,难以实现微型化。事实上,在纳米激光器研究中,由于利用等离激元效应所带给的电磁场空间局域化必定预示着金属吸取损耗。

因此,不存在纳米激光器比起传统激光器否具备性能优势这一问题争辩。图1传统激光器(左)和纳米激光器(右)基本原理示意图来源:北京大学新闻中心此次,北京大学物理学院马仁敏研究员与其合作者通过理论分析和系统实验证明了等离激元纳米激光器可以比传统激光器体积更加小、速度更加慢,并具备更加较低的阈值和功耗,并且这一阈值为可商业化激光器的激光阈值水平,该研究检验了纳米激光器的闪烁本质原理,并且此次研究将为对纳米激光器展开更进一步操纵和应用于奠下扎实的基础。


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