研究人員證明了由鈣鈦礦材料制成的器件中的連續(xù)激光作用

鹵化鉛鹵素被認(rèn)為是未來(lái)激光器生產(chǎn)中最有前途的材料之一。2月28日在自然通訊雜志上發(fā)表的一項(xiàng)新的特拉維夫大學(xué)聯(lián)合會(huì)(TAU)和卡爾斯魯厄理工學(xué)院(KIT)研究表明，鈣鈦礦制成的設(shè)備具有顯著的連續(xù)激光作用。

“與世界各地先前的研究相比，這是第一項(xiàng)展示連續(xù)激光作用的研究，而不是脈沖操作，”TAU物理電子系的Jacob Scheuer教授說(shuō)，他是TAU研究小組的負(fù)責(zé)人。“這一系列材料被認(rèn)為是未來(lái)激光工業(yè)最有希望的候選材料，因?yàn)榕c目前用于這些目的的半導(dǎo)體材料相比，它們的制造簡(jiǎn)單，快速且便宜。

“此外，這些材料可以支持實(shí)現(xiàn)以綠色發(fā)光的固態(tài)激光器，這是未來(lái)照明，顯示器和投影儀所必需的，”Scheuer教授補(bǔ)充說(shuō)。“目前的半導(dǎo)體激光器只發(fā)出紅光和藍(lán)光。”

使用連續(xù)波(CW)激光的設(shè)備可以直接從常規(guī)電源或電池供電。脈沖激光需要額外的電子器件來(lái)產(chǎn)生脈沖，并且通常比CW操作效率低。

對(duì)于這項(xiàng)研究，Scheuer教授和他的TAU同事使用一種稱(chēng)為納米壓印技術(shù)的新技術(shù)生產(chǎn)設(shè)備，該技術(shù)采用適度的溫度和壓力來(lái)塑造材料。與此同時(shí)，KIT研究人員自己設(shè)計(jì)了材料，并設(shè)計(jì)了光學(xué)特性和器件測(cè)量。

“這是新型固態(tài)激光器領(lǐng)域的重大突破，因?yàn)樗C明了鈣鈦礦材料系統(tǒng)在可見(jiàn)光譜中連續(xù)激光的潛力，”Scheuer教授解釋說(shuō)。“它證明了這些材料具有替代傳統(tǒng)半導(dǎo)體激光技術(shù)所需的能力，為基于激光的照明，投影儀，手機(jī)和筆記本電腦顯示器等鋪平了道路。這些顯示器可以提供更明亮，更鮮艷的色彩，甚至可以操作在陽(yáng)光直射下不需要更多的電力消耗。

“但是對(duì)于實(shí)際系統(tǒng)，我們需要提高材料和結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，這樣它們也可以在室溫下工作，并由普通電池等電源供電，”Scheuer教授總結(jié)道，并指出該研究是使用光作為器件的能源在低溫下進(jìn)行。“這是我們的下一步挑戰(zhàn)。”