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  • 發布時間:2020-10-06 15:10 原文鏈接: 科學家研發可變色納米激光器

    據悉,受大自然啟發,科學家研發出了一種新型納米激光器,能夠使用與變色龍相同的納米力學來改變顏色。

    變色龍通過控制其皮膚上納米晶體的間距來改變顏色。這種新型納米激光器則以類似的方式,通過控制可拉伸聚合物基體上的金屬納米顆粒的周期分布來實現顏色的改變。可拉伸聚合物基體通過拉伸可以將納米顆粒之間的距離變大,或者通過收縮縮短它們之間的距離,進而改變激光的波長,從而改變了激光發射出光線的顏色。

    美國西北大學教授Teri W. Odom表示:“因此,通過拉伸和釋放彈性基材,我們可以隨意選擇發射光的顏色。”

    通過混合四極桿等離子體激元這種光學反饋機制,納米激光器可以保持較高模式質量。通過增加陣列中金屬納米粒子的尺寸,西北大學研究人員引入了高分屏晶格等離子共振,這種等離子共振具有耐側向應變的出平面式電荷振蕩。

    研究人員進行了半定量模擬,演示在混合四極電磁熱點處發生的激光聚集,從而實現對納米級光物質相互作用進行機械調制。通過將金屬納米顆粒排列到由液體增益包圍的彈性平板上,研究人員實現了具有高應變靈敏度的可逆、可調諧納米鐳射。

    納米激光器的變色能力,以及其他性能可進一步推動支持智能手機和電視機的柔性光學顯示器、可穿戴光子設備以及測量應變的超敏感傳感器等技術的發展。

    該研究成果發表在《Nano Letters》上。

    固體激光器的特性及應用趨勢

    固體激光器是用固體激光材料作為工作物質的激光器,工作介質是在作為基質材料的晶體或玻璃中均勻摻入少量激活離子,具有體積小、使用方便、輸出功率大的特點。

    固體激光器以光為激勵源。常用的脈沖激勵源有充氙閃光燈;連續激勵源有氪弧燈、碘鎢燈、鉀銣燈等。在小型長壽命激光器中,可用半導體發光二極管或太陽光作激勵源。一些新的固體激光器也有采用激光激勵的。

    固體激光器由于光源的發射光譜中只有一部分為工作物質所吸收,加上其他損耗,因而能量轉換效率不高,一般在千分之幾到百分之幾之間。

    上海伽太電子提供各類型科研激光器產品,聯系:sales@gamtic.com,021-5197 0121.

    固體激光器特性

    固體激光器可作大能量和高功率相干光源。紅寶石脈沖激光器的輸出能量可達千焦耳級。經調Q和多級放大的釹玻璃激光系統的最高脈沖功率達10瓦。釔鋁石榴石連續激光器的輸出功率達百瓦級,多級串接可達千瓦。

    固體激光器運用Q開關技術(見光調制),可以得到納秒至百納秒級的短脈沖,采用鎖模技術可得到皮秒至百皮秒量級的超短脈沖。

    由于工作物質的光學不均勻性等原因,一般固體激光器的輸出為多模。若選用光學均勻性好的工作物質和采取精心設計諧振腔等技術措施,可得到光束發散角接近衍射極限的基橫模(TEM00)激光,還可獲得單縱模激光。

    固體激光器應用趨勢

    固體激光器在軍事、加工、醫療和科學研究領域有廣泛的用途。它常用于測距、跟蹤、制導、打孔、切割和焊接、半導體材料退火、電子器件微加工、大氣檢測、光譜研究、外科和眼科手術、等離子體診斷、脈沖全息照相以及激光核聚變等方面。固體激光器還用作可調諧染料激光器的激勵源。

    固體激光器的發展趨勢是材料和器件的多樣化,包括尋求新波長和工作波長可調諧的新工作物質,提高激光器的轉換效率,增大輸出功率,改善光束質量,壓縮脈沖寬度,提高可靠性和延長工作壽命等。


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