湖南大學改寫納米光子學世界紀錄

近日，湖南大學鄒炳鎖教授領銜的納米光子學小組與美國亞利桑那州立大學寧存政教授領銜的納米光子學小組合作，將半導體激光芯片調諧范圍(即發光波長所能調節的范圍)擴大，成功地演示出500納米綠光直至700納米紅光，創下納米線激光器調諧范圍的世界記錄，與原來調諧范圍最長僅幾十納米相比，發光波長調節范圍擴大約10倍。

長期以來，如何擴大半導體激光器的調諧范圍從而充分發揮激光的作用，一直是國內外許多半導體激光專家奮斗的目標。但制約進步的一個主要因素就是一直無法攻克發光材料和基底材料的結構匹配或應力配合問題，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。鄒炳鎖教授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，解決了材料中的結構配合問題，可以做出成分大范圍調節的納米線。

他們與美國亞利桑那州立大學寧存政教授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。

該項成果將可能在新光源、光通訊、分子和生物傳感、太陽能電池等領域得到廣泛應用。比如替換白熾燈而改用該種材料的發光器件后，同等條件下發出的光將比現在亮得多；應用到光通訊領域，可很好地改善光子元件的性能，大大提高光通訊的效能；應用到分子和生物傳感與檢測方面后，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，這種材料還可用來做太陽能電池的基板，將大大提高光電轉換效率。