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2009-09-02 12:11 |
美國加州大學制出世界最小半導體激光器
據(jù)美國《每日科學》網(wǎng)站8月31日報道，美國加州大學伯克利分校制出世界最小半導體激光器，能使激光從一個蛋白質(zhì)分子粗細的小孔中穿過。相關(guān)論文8月30日在線發(fā)表在《自然》雜志網(wǎng)站上。該成果在激光物理學領(lǐng)域具有里程碑式的意義，將有可能開創(chuàng)光學研究的新時代。 `IQ76Xl
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加州大學伯克利分校納米科學與工程中心主任張翔（音譯）說：“該研究打破了傳統(tǒng)意義上對激光極限的認識，在生物學、通信和計算機領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景�！� ~X`_ g/5X
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據(jù)了解，在分子生物學上，納米級的激光可用于對DNA分子進行探測和控制；在通信領(lǐng)域可大幅提高基于光傳導的信息傳送速度和帶寬；在光學計算機領(lǐng)域?qū)ΜF(xiàn)有技術(shù)也有極大的促進作用。 jxU z-U-
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在傳統(tǒng)觀點看來，包括激光在內(nèi)的電磁波最細只能聚焦到其波長的一半。經(jīng)過努力，科學家們找到了一種將電子和光子相互震蕩并讓其沿著金屬表面?zhèn)?播的方法，才將激光壓縮到幾十納米細，這種沿著金屬表面?zhèn)鞑サ碾姶疟砻娌ň褪潜砻娴入x子體。此后各國科學家開始競相建造等離子體激光器，但由于金屬內(nèi)在電 阻的干擾，表面等離子體在產(chǎn)生后極易衰減，研究人員不得不為此再制造磁場以匯聚光線。 ;L gxL
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張翔和他的研究小組破解了這個難題。他們用比頭發(fā)絲還要細1000倍的硫化鎘納米絲在金屬銀的表面分隔出一個5納米寬的縫隙。在這個結(jié)構(gòu)中所 產(chǎn)生的激光比其波長小20倍。由于光能主要集中在這個極為狹小的縫隙中，其在傳播中損耗也被降到了最低。自發(fā)輻射率的增加程度是衡量該設(shè)備的一個重要指 標，在這項研究中，研究人員在該設(shè)備5納米的間隙中測量到了6倍的自發(fā)輻射率。
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