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呆光等离子波导会给激光工程带来巨大的变化吗?_澳门壹号娱乐注册登录

发布日期:2020-12-01 13:08浏览次数:
本文摘要:据报道,澳大利亚莫纳什大学的科学家开发了世界上第一台几乎由碳基材料制成的等离子激光器。根据该报告,等离子体激光器被称为表面等离子体纳米激光器(spaser),本质上是一种高效的纳米光源。GuyRupasinghe说:目前,传统的等离子激光器大多是由金、银等金属纳米粒子和半导体量子点制成,而我们的设备是由石墨烯谐振器和碳纳米管增益元件组成。

光子

据报道,澳大利亚莫纳什大学的科学家开发了世界上第一台几乎由碳基材料制成的等离子激光器。这项技术将提高运算速度,彻底改变未来电子产品的外观。未来像名片一样轻硬的手机甚至可以印在衣服上。

根据该报告,等离子体激光器被称为表面等离子体纳米激光器(spaser),本质上是一种高效的纳米光源。它需要通过自由电子的振动来接收光束,而不是像传统激光器那样必须使用电磁波和闲置的巨大空间。传统激光器的操作必须缩放光子,而等离子体激光器缩放表面等离子体。

等离子体的应用需要突破传统激光器的容差,速度更慢,体积更小,使得超高分辨率光学和微光学电路成为现实。据一些研究表明,这种电路比目前最慢的硅基电路慢几百倍。莫纳什大学电子与计算机系统工程学院(ECSE)的盖伊鲁帕辛赫博士负责这项研究,他说,与半导体等离子体激光器相比,碳基等离子体激光器将获得更多优势。

Guy Rupasinghe说:目前,传统的等离子激光器大多是由金、银等金属纳米粒子和半导体量子点制成,而我们的设备是由石墨烯谐振器和碳纳米管增益元件组成。碳的使用意味着这种激光器效率更高,更硬,更便携,需要在高温下工作,更环保。

根据这些特点,未来有必要生产印在衣服上的微型手机。目前,研究人员已经对纳米天线、电导体和波导进行了测试。这项新的研究还首次证实石墨烯和碳纳米管可以相互作用,并通过光传播能量转移。

这种基于光的传输非常慢,而且节省能源,尤其局限于计算机芯片的生产。由于石墨烯和碳纳米管优异的机械、电学和光学性能以及优异的热稳定性,它们需要耐高温,并且它们几乎能够胜任许多高效和轻质的应用。基于这种技术的高速芯片可以用来取代基于晶体管的器件,如微处理器、存储器和显示器。

新技术的需求只能突破目前硅基材料面临的小型化和比特率瓶颈。盖鲁帕辛哈说,除了在计算机领域的应用,这种激光器还有望应用于癌症放射治疗。

结合纳米标记技术,石墨烯和碳纳米管产生的高强度电场可以在不伤害健康细胞的情况下逐个击碎癌细胞。此外,这项技术还可以展示其在分子检测和高灵敏度生物医学检测方面的才华。

材料

呆光等离子波导会给激光工程带来巨大的变化吗?最近,英国物理学家明确指出,一个非常简单的固体波导可以留光。研究人员回应说,虽然他们的设备只是在实验室里制造的,但它可以用作电子和光学电路的模块。

波导也可以指导新激光器和分子光学系统的研究和发展。光子传播不同于光以相互速度传播,它以光的群速度传播,这是独立国家波前的运动。

即每束光线通过一个独立国家波前的速度。要想保持光脉冲,必须再次将群速降到零。原则上,这可以在光子晶体中构建,光子晶体是一种具有两个折射率的制备材料。然而,不可避免的是,这种结构的不均匀分布阻止了光几乎停留在这种材料中。

一个微妙的变化是电磁感应半透明,两个激光束感应的电子光子激发一定频率的光,从而使材料半透明。如果其中一个激光突然停止,光可以被捕获在材料内部,并在材料中存储长达一分钟,而磁矩相干地激发材料中的电子,然后在激光重新启动时释放出来。

然而,它被比作在类似于绝对零度的条件下展开的完成,以保持由磁矩引起的相干性。此外,它并不真正存储光子,而是保存另一种形式的光子信息。


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