由于在集成光电子器材、生物光子学中的使用远景,单个微型芯片激光器成为微纳光电子范畴的研讨热门。现在科学家致力于研讨开发直接光束输出的白色激光微型激光器。在大健康多学科交融的时代布景下,作为光学勘探以及生物光子学研讨范畴中一个十分十分重要的研讨方向,波长可调的微型芯片激光器能有用使用安全安稳的激光激起资料信号并获取信息,具有处理实际问题的巨大潜力。
图一 :微型激光器的结构和试验测到的激光光谱图,并能在可见光波段恣意可调的试验图。
本论文报导的是一种混合多通道金属掩盖平板-毛细管微腔,该微腔在室温下能够一起激起红绿蓝三基色激光。通过操控注入微腔通道里边的不同染料和染料的浓度,在该微腔中完成白色激光而且色彩可调。试验中咱们得到只要~1nm线宽的红绿蓝激光峰值,而且激光光束单一方向输出。该微腔的规划具有三个方面的长处: 1、使用超高阶导模激起空心毛细管的本征形式构成一个内部振动场;2、空心毛细管包裹一层厚银使得共振形式在径向构成一个驻波场,以此来完成低阈值激起白色激光;3、在沿着毛细管两头方向也是包裹厚银层使得激起的激光和荧光在传输的进程中被银膜吸收只保存单一共振波长的激光从单一通道里边方向性出射。根据上述三个立异的思维和技能,咱们完成了单个芯片上集成的多波长且可调的白色激光器,一起由于该激光器体积小,激起激光阈值低,易于集成,从而为微型激光器的研讨供给了一种全新的办法。
这项作业处理了两个微型激光器研讨的问题:1、金属掩盖空芯毛细管空芯腔能够替换不同的染料和浓度,能激起出不同波长和强度的激光。白色激光光束从毛细管两头发射,具有好的方向性,处理了不能直接得到白色激光光束问题。(Nat. Nanotechnol. 7, 335 (2012));2、激光光束向两头传输,使用腔形式与激光形式振动,处理了激光输出中宽线宽荧光布景的问题(Nature 7, 701 (2008)和Nat. Photon. 5, 176 (2011))。
该项作业的论文榜首作者是上海交通大学物理与地理学院戴波浪博士,通讯作者为陈险峰教授,河海大学殷澄副教授参加了该作业的理论剖析。该作业得到了我国国家重点研讨方案项目(项目编号No. 2018YFA0306301,2017YFA0303701)和我国国家天然基金支撑(NSFC) (项目编号No. 11734011); 上海市科学技能研讨项目支撑(项目编号 No. 17JC1400400).