N3MMxm_u  
使微小的激光設備（如眼科手術刀）更有效地工作的秘訣之一就是使用稱為量子點的微小半導體粒子。在新研究中，納米尺寸的點正在被額外的電子修改或“摻雜”，這種處理使得點越來越接近產(chǎn)生期望的激光，具有較少的刺激和能量損失。 '>`?
T}a,  
Exc`>Y q  
“在粒子的裝配過程中，當我們適當?shù)卣{(diào)整粒子內(nèi)的組成時，我們在每個點中注入兩個或更多個電子，并且它們變得能夠射出更多激光。重要的是，它們需要相當?shù)偷哪芰縼砑ぐl(fā)激光發(fā)射，”納米技術團隊負責人Victor Klimov說道。
-mO[;lO  
/o.wCy,J<  
為了迫使材料發(fā)射激光，激光器需要致力于一個“粒子數(shù)反轉”狀態(tài)，即，使得在較高能量的電子狀態(tài)超過處于較低能量狀態(tài)的數(shù)量的電子的數(shù)量。為了正常地實現(xiàn)這種情況，激光器需要采用一定功率的外部刺激（光的或電的），外部刺激應該超過稱為“光學增益閾值”的臨界值。洛斯阿拉莫斯實驗室的研究人員們在最近的范例改革進展中表明，通過在他們專門設計的量子點中加入額外的電子，它們可以將該閾值減少到幾乎為零。 T}$
1<^NK  
5sM-E>8G^{  
當被泵浦刺激時，標準的激光材料吸收光能一段時間才能開始發(fā)射激光。在該一段時間過程中，當光既不被吸收也不被放大時，材料將渡過“光學透明”的狀態(tài)轉變。通過向其量子點添加額外的電荷載體，洛斯阿拉莫斯實驗室的研究人員們能夠阻斷吸收和創(chuàng)造透明狀態(tài)而無需外部激勵。這意味著甚至極弱的泵浦現(xiàn)在可以啟動激光發(fā)射。 e~W35Y>A  
g>_6O[;t%  
這項研究的另一個重要要素是一種新型的量子點，其內(nèi)部設計用于將激光活躍狀態(tài)保持比標準粒子更長。通常，額外電子的存在將抑制激光，因為量子點能量不會作為光子流釋放，而是以無用的熱量的形式釋放。洛斯阿拉莫斯實驗室的研究人員們設計的新的粒子設計消除了這些寄生損耗，將粒子的能量重定向到發(fā)射通道�！斑@些研究提供了理解新型低閾值激光器件的機會，這些新型低閾值激光器件可以由從光纖和大型激光陣列到激光發(fā)射和芯片感測技術等應用的各種基板和光腔設計制造，”Klimov說。 O=MO M  
pxM^|?Hxc  
原文鏈接：https://www.sciencedaily.com/releases/2017/10/171016132644.htm