【新的電漿子納米雷射器腔無】

八方

【新的電漿子納米雷射器腔無】

減速停了下來的光： 納米雷射器已無腔

由倫敦大學帝國理工學院的物理學家提出了腔自由納米雷射器的新設計。

設計基於今年早些時候從同一個團隊的建議以減少到精確的金屬 — — 電介質 — — 金屬波導中的零一特定頻率的光的群速度。

鐳射，尚未建立，利用兩個這種零速度區域，並將實現粒子數反轉且創建無需光學諧振腔的雷射光束。

研究者設計能在光通信中的重要應用和調和與表面電漿子的雷射器的物理計算，以及理論意義。

鐳射的傳統設計涉及裝箱等含兩面鏡子的腔中的氣體的增益介質。

增益介質包含兩個電子的能級，並且，在自然狀態下，較低的能量水準是有更多的人口。

然而，通過將電能或光注入型腔，一些電子可以"注入"高能態。

在低泵水準，原子自發地推到上層級衰減回到基態的光子發射。

然而，超過某一閾值，回到基態躍遷主要引起的第二個光子激發的原子吸收。

這兩個光子在階段，完全排放和去激發更多的原子發射。由此產生光束的相位相干的光子是雷射光束。

鐳射已經徹底改變了現代科學和技術，用小小的鐳射可以到處可見從廉價的指標到最先進的電訊系統。

儘管很多更小的納米雷射器可用於創建基於晶片的光學電路，諧振腔需要限制意味著很難超越它產生的光的波長的常規鐳射的小型化。此限制是大約一微米的電信技術用光。

電漿子的相互作用

現在， Ortwinhess和他的同事已經設計出完全取消，腔內以產生一種亞波長鐳射新方法。研究人員設計了一個支援在金屬 — — 電介質介面的光與傳導電子等離子體相互作用的層狀的金屬 — — 電介質 — — 金屬波導結構。

這種電漿子波導支援兩個"零速度奇點"在緊密間隔，但不同的頻率。

其他頻率的光將會傳播通過半導體很慢 — — 允許它足夠的時間來與增益材料進行交互。

雖然緩慢和停止發光可能聽起來非物理的概念，他們可以發生時與等離子體相互作用的光。

注射這慢的光脈衝，研究人員計算，將泵載體從一個較低的能量狀態到一個更高的狀態。

這更高的狀態會衰變到中間的狀態，然後會腐爛，產生鐳射的光。

零速度奇點的存在會導致鐳射燈被困在材料中，在那裡它驅動所需的相干受激的輻射。

為了產生一束鐳射，然而，一些鐳射燈必須能夠離開設備。在以前的工作 （見"電漿子波導停止在其軌道光"），赫斯和同事提出了光線通過熔覆技術在形式的倏逝波 — — 一種特殊類型的波的頻率是一個複雜的數位令人興奮的零速度模式。

對熔覆層的輻射事件只會激發倏逝波，反過來會激發內介質中的停止光模式。

在他們新的論文，赫斯和他的同事把這種想法在其頭上的，並使用倏逝場允許鐳射來逃避。

通過改變精確屬性和包覆層的厚度，可以調整比重輕允許逃脫，產生可變強度的雷射光束。

生物醫學應用

尼古拉斯 · 芳，在麻省理工學院的納專家認為，如果能產生這種腔免費的 nanolasers，他們可以有重大的實際意義，不僅在計算和信號，而且也不太明顯的領域，如假肢： 他建議他們可嵌入在合成組織提供感應器輸出信號檢測中的中樞神經系統。

"在這裡你將有可能直接植入式鐳射源，"他解釋道。

赫斯，與此同時，非常興奮的潛在的理論影響的工作。

雖然當前研究的重點是利用等離子體相互作用產生相干光，他認為它應該也可能保持自己局限在波導產生微型表面等離子體鐳射或"spaser"內的電漿子。

研究結果發表在自然通訊.

關於作者

Tim Wogan 是一個總部設在英國的科學作家

引用：http://www.microsofttranslator.c ... aser-is-cavity-free