中美合作納米激光器研究獲進展

        記者從湖南大學獲悉，該校微納技術研究中心教授鄒炳鎖領銜的納米光子學小組與美國亞利桑那州立大學教授寧存政領銜的納米光子學小組合作，將半導體激光芯片調諧范圍擴大，成功演示出500納米綠光直至700納米紅光，創下一個新的半導體激光器調諧范圍的世界紀錄，與原來調諧范圍最長僅幾十納米相比實現了重大突破。該成果論文發表在最近一期國際學術期刊《納米快報》（NanoLetters）上。

        該項成果的材料將可應用于新光源、光通訊、分子和生物傳感、太陽能電池等領域。例如，在新光源領域，如替換白熾燈而改用該種材料的發光器件，同等條件下發出的光將比現在亮得多，且節省能源；在光通訊領域，應用該成果可很好地改善光子元件的性能，大大提高光通訊的效能；在分子和生物傳感與檢測領域，應用該成果將能制備出與原來完全不同的可以自主發光的傳感器件，大大提高分子和生物傳感與檢測的效率或靈敏度；這種可調激光器還能用于改善目前的光譜技術；此外，這種材料還可應用到當今世界各地正廣泛推廣的太陽能電池領域，用來做太陽能電池的基板，將大大提高太陽能電池的光電轉換效率。

        長期以來，如何提高半導體激光器的調諧范圍從而充分發揮激光的作用，一直是國內外專家奮斗的目標；但制約這一進步的主要因素就是一直無法攻克發光材料和基底材料的結構或應力配合問題，導致材料成分無法大幅調節，因此無法實現激光的大范圍調諧。

        一般半導體激光器調諧范圍最長僅幾十納米，制約了它在許多領域的應用。鄒炳鎖領銜的納米光子學小組另辟蹊徑，采用一維納米結構生長技術，避免了材料中的結構配合問題，可以做出成分可大范圍調節的納米線，與寧存政的光子學團隊緊密合作，實現了從綠光、黃光、橙光到紅光的單芯片上可調諧的激光發射，解決了這一國際難題。

        鄒炳鎖領銜的團隊近年一直致力于低維半導體納米結構光子學研究，并在國內率先開展半導體納米線光波導和納米激光器等方面的研究，在多功能半導體納米結構光子學材料、器件和理論的研究方面取得了多項重要成果，處于國內領先和國際先進水平。