自上世紀60年代問世以來,激光已在多個領域“大顯身手”,但它一直有一個短板,就是只能發出單一波長的光。現在,美國科學家解決了這個問題,他們首次研制出了一款能發白光的激光器。研究人員表示,白光激光器比發光二極管(LED)更亮且能效更高,未來將在照明和無線通訊領域發揮重要作用。
據物理學家組織網7月30日(北京時間)報道,由美國亞利桑那州立大學電子、計算機和能源
工程學院的寧存政(音譯)領導的團隊研制出一種新奇的納米薄片。這塊纖細半導體的大小僅為頭發絲的五分之一,厚度僅為頭發絲厚度的千分之一,其擁有三個平行的部分,每部分能發出紅、藍、綠三原色中的一種顏色的激光。整個設備能發射所有可見光的激光,從紅色到綠色再到藍色,或兩者之間的任何顏色,當三原色“相遇”時,就出現了白色的激光。
最新研究讓激光替代LED成為主流光源向前進了一步。激光更亮、能效更高且能提供更精確和生動鮮艷的顯示顏色,可用于計算機和電視屏幕上。研究人員也證實,他們的新型設備能發出比目前的顯示器工業標準多70%的顏色。
該研究的另一個重要應用或將是可見光通訊領域,未來室內照明系統或也可用于通訊。科學家們目前正在研發的
技術名為“Li-Fi”(也就是可見光無線通信,利用快速的光脈沖無線傳輸信息)。而現在的“Wi-Fi”使用的是無線電波。Li-Fi的速度可以達到Wi-Fi的10多倍,而白色激光Wi-Fi可能是目前正在研發的基于LED的Li-Fi的10到100多倍。
盡管這個概念非常重要,但要想將這種發白光的激光器應用于現實生活中的照明或顯示屏系統內,還面臨很大的障礙。研究人員表示,接下來的關鍵是在電池的驅動下獲得同樣的白色激光。就目前的演示而言,研究人員必須使用一臺激光器來讓電子發光。最新實驗將為最終在電操作下獲得白色激光鋪平道路。
總編輯圈點
白光激光并非新生兒,在彩色顯示、特種照明、外科診斷以及白光干涉實驗中它大有用處。但一個“整體的”白光激光器卻一直沒被發明出來。曾幾何時,解決這個問題的方法還是用幾臺獨立的激光器來產生原色。而一臺激光器可同時輸出紅綠藍三原色,就減少了不必要的龐大裝置,省去了對光共軸的困難,又節約了成本。盡管目前這臺設備與實際應用之間還有點距離,但第一個驗證成功的概念仍不可小覷。
