美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)局和Stanford及Northwestern大學(xué)的科學(xué)家最近發(fā)明了一種微米大小的固體激光器,這種裝置的性能中,量子點起到了決定性作用。它能在低于微瓦的能量條件下接通。這些高效的光學(xué)設(shè)備將來能制造出低能激光,它能用于電信、光學(xué)計算機等領(lǐng)域。結(jié)果發(fā)表在《物理評論快報》(PRL)上。 Q,M,^_
<isU D6TC
傳統(tǒng)激光器有數(shù)量很多的發(fā)射器,它們限制在一個光學(xué)腔內(nèi)。光在腔內(nèi)來回反射放大,最終形成激光。在大約10年前,科學(xué)家發(fā)明了第一個量子點激光器。 '0^lMQMg
+f$
{r7
量子點是晶體結(jié)構(gòu)中的納米級別區(qū)域,它們能捕獲在半導(dǎo)體中傳導(dǎo)電流的電子及空穴。當(dāng)捕獲的電子和空穴重新配對后,特定頻率的光就被發(fā)射出來。量子點激光器的優(yōu)勢不僅在于它們的體積很小,更在于它們能在極低的能量下運作。 2Jky,YLcb
>7)QdaB
在最近的實驗中,NIST小組通過在砷化鎵上鋪上一層砷化銦得到了新型激光。原子格之間的不匹配形成了量子點。這些材料被做成一定大小的盤,使得900納米的紅外光能沿著盤邊緣旋轉(zhuǎn)。整個區(qū)域含有約60個量子點,這能作為激光使用。通過利用非共振頻率的光就可以激發(fā)出光。但是量子點之間彼此并不相同,每個量子點之間的細(xì)微差別意味著它們的發(fā)射頻率也有所不同,而且溫度也會有一定影響?茖W(xué)家表示,任意時刻,最多有一個量子點——通常沒有——的特征頻率和光學(xué)共振頻率相匹配。