研究發現,納米激光器和傳(chuan) 統激光器有著本質的區別,等離激元納米激光器其輻射場可以全部為(wei) 金屬中自由電子振蕩形成的表麵等離激元形式。然而在傳(chuan) 統的光學激光器中,增益介質是通過受激輻射放大光子,因而激光器尺寸受光學衍射極限限製,每個(ge) 維度最小的尺度均要大於(yu) 半個(ge) 波長,難以實現微型化。事實上,在納米激光器研究中,由於(yu) 利用等離激元效應所帶來的電磁場空間局域化必然伴隨著金屬吸收損耗。因此,存在納米激光器相比傳(chuan) 統激光器可否具有性能優(you) 勢這一問題爭(zheng) 論。
圖1 傳(chuan) 統激光器(左)和納米激光器(右)基本原理示意圖
此次,北京大學物理學院馬仁敏研究員與(yu) 其合作者通過理論分析和係統實驗證明了等離激元納米激光器可以比傳(chuan) 統激光器體(ti) 積更小、速度更快,並具有更低的閾值和功耗,並且這一閾值為(wei) 可商業(ye) 化激光器的激光閾值水平,該研究驗證了納米激光器的發光本質原理,並且此次研究將為(wei) 對納米激光器進行進一步操控和應用奠定堅實的基礎。
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