光纤通信中的纳米激光发射器(3页).doc

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1、-光纤通信中的纳米激光发射器-第 3 页纳米激光发射器 09通信-左蓝 摘要： 1960年人类制作出了第一台激光器。40多年过去了，激光器无论在其种类上或其性能上都呈现出缤纷异彩的发展。自 第一台红宝石激光器的问世，继之气体激光器、各类固体激光器、半导体激光器、液体激光器、准分子激光器、射线激光器、自由电子激光器、量子阱激光器、量 子点激光器、孤子激光器等也先后被研制出来。激光科学与技术的突飞猛进发展，导致许多现代科学技术对激光的重要应用，同时也带动了多种新学科的发展并促进 了诸多边缘学科的形成。无缝管 激光刻章机 电动轿车配件 钨绞丝 聊城网络公司 激光雕刻机关键字： 纳米、激光、激光发射器

2、正文：一、简介 纳米激光发射器是纳米级的半导体激光发射器，它可应用于超级计算机芯片、高敏感度生物传感器、通信技术的研发等多个领域。纳米激光发射器由掺杂了氮化铟镓的氮化镓异质纳米棒制成。在发射器内部，纳米棒放置在薄的绝缘硅层上，而硅层的另一面是一层原子级光滑的银，夹在纳米棒和银膜之间的二氧化硅绝缘层可产生共振电磁场。 纳米激光发射器 超低阈值纳米发射器的结构纳米激光发射器是纳米级的半导体激光发射器，它可应用于超级计算机芯片、高敏感度生物传感器、疾病的治疗与研究以及下一代通信技术的研发等多个领域。 纳米激光发射器由掺杂了氮化铟镓的氮化镓异质纳米棒制成。此两种合金通常应用于LED灯中。在发射器内部，

3、纳米棒放置在薄的绝缘硅层上，而硅层的另一面是一层原子级光滑的银。独立的纳米棒放置在约28nm厚的薄银层上。5nm厚、夹在纳米棒和银膜之间的二氧化硅绝缘层可产生共振电磁场。发射时，纳米激光器会发出绿色的光，极细的激光已经达到肉眼难辨的水平。 纳米激光器的微小尺寸可以使光子被限制在少数几个状态上，而低音廊效应则使光子受到约束，直到所产生的光波累积起足够多的能量后透过此结构。其结果是激光器达到极高的工作效率，而能量阈则很低。 纳米激光器实际上是一根弯曲成极薄的面包圈的形状的光子导线，实验发现，纳米激光器的大小和形状能够有效控制它发射出的光子的量子行为，从而影响激光器的工作。 纳米线的化学弹性和其一维

4、性使它们成为理想的超小型的激光光源，这种超小型的纳米激光器在一系列领域中有着非常广阔的应用前景。在化学和生物医学工程中例 如生物传感器、显微术和激光外科以及也有可能把纳米激光器用于鉴别化学物质。同时纳米激光器在光计算，信息存储和纳米分析等领域也会得到广泛的应用。纳米 激光器可以用于电路，可以自动地调控开关。若把激光器集成安装到芯片上便可提高计算机磁盘信息存储量以及未来的光子计算机的信息存储量，加速信息技术的集 成化发展。二、研发背景 要研制更快、更小、更节能的光子发射器，最关键的是要实现半导体激光器的微型化。普通的光电子器件利用纳米发射器产生光信号来传递信息，它们已具备替代传统电子电路的潜力。

5、但是，光电子器件的尺寸和性能却受到了“三维光学衍射极限”的限制。因此德克萨斯州立大学物理系Chih-Kang 教授带领他的团队研发出了能在低于三维衍射极限下良好运转的纳米激光发射器。 Chih-Kang 教授的实验室耗费了15年来完善材料。“光滑到原子级别”是保证发射光不分散、等离子体激元不逃逸的关键。所谓等离子体激元是指可承载大量信息的电子波。 然而随着人类社会科技的进步，激光器本身的发展从未停息脚步。Science发表了美国California大学 Berkeley分校M. Huang 和 P. Yang等人的“室温紫外辐射的纳米激光器”声称是世界上最小的激光器。 这种氧化锌(ZnO)纳米

6、激光器世界上最小的激光器从那时起便问世了，这也是纳米技术诞生以来的第一项实际的应用。当然，这种纳米激光器还属是一个最 初阶段，然而在工艺的简易程度，亮度以及尺寸方面，ZnO纳米激光器均可以和当时的GaN蓝色半导体激光器相媲美的。三、前景纳米激光发射器的面世无疑将推动芯片通信的发展。在芯片通信中，所有的信息都包含在芯片上。采用新型发射器后，电子元件的产热问题可以杜绝。另外，还可避免芯片间传递信息时数据的丢失。参考资料： 1、世界最小纳米激光发射器问世 新浪 引用日期2012-09-6 2、深圳市光网视科技有限公司 引用日期2012-09-4 3、光纤接入介绍 深圳光纤专线网 2012-4-9 引用日期2012-10-17