自上世紀(jì)60年代問(wèn)世以來(lái),激光已在多個(gè)領(lǐng)域“大顯身手”,但它一直有一個(gè)短板,就是只能發(fā)出單一波長(zhǎng)的光。現(xiàn)在,美國(guó)科學(xué)家解決了這個(gè)問(wèn)題,他們首次研制出了一款能發(fā)白光的激光器。研究人員表示,白光激光器比發(fā)光二極管(LED)更亮且能效更高,未來(lái)將在照明和無(wú)線通訊領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)7月30日(北京時(shí)間)報(bào)道,由美國(guó)亞利桑那州立大學(xué)電子、計(jì)算機(jī)和能源
工程學(xué)院的寧存政(音譯)領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)研制出一種新奇的納米薄片。這塊纖細(xì)半導(dǎo)體的大小僅為頭發(fā)絲的五分之一,厚度僅為頭發(fā)絲厚度的千分之一,其擁有三個(gè)平行的部分,每部分能發(fā)出紅、藍(lán)、綠三原色中的一種顏色的激光。整個(gè)設(shè)備能發(fā)射所有可見(jiàn)光的激光,從紅色到綠色再到藍(lán)色,或兩者之間的任何顏色,當(dāng)三原色“相遇”時(shí),就出現(xiàn)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(jìn)了一步。激光更亮、能效更高且能提供更精確和生動(dòng)鮮艷的顯示顏色,可用于計(jì)算機(jī)和電視屏幕上。研究人員也證實(shí),他們的新型設(shè)備能發(fā)出比目前的顯示器工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)多70%的顏色。
該研究的另一個(gè)重要應(yīng)用或?qū)⑹强梢?jiàn)光通訊領(lǐng)域,未來(lái)室內(nèi)照明系統(tǒng)或也可用于通訊。科學(xué)家們目前正在研發(fā)的
技術(shù)名為“Li-Fi”(也就是可見(jiàn)光無(wú)線通信,利用快速的光脈沖無(wú)線傳輸信息)。而現(xiàn)在的“Wi-Fi”使用的是無(wú)線電波。Li-Fi的速度可以達(dá)到Wi-Fi的10多倍,而白色激光Wi-Fi可能是目前正在研發(fā)的基于LED的Li-Fi的10到100多倍。
盡管這個(gè)概念非常重要,但要想將這種發(fā)白光的激光器應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活中的照明或顯示屏系統(tǒng)內(nèi),還面臨很大的障礙。研究人員表示,接下來(lái)的關(guān)鍵是在電池的驅(qū)動(dòng)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(tái)激光器來(lái)讓電子發(fā)光。最新實(shí)驗(yàn)將為最終在電操作下獲得白色激光鋪平道路。
總編輯圈點(diǎn)
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(shí)驗(yàn)中它大有用處。但一個(gè)“整體的”白光激光器卻一直沒(méi)被發(fā)明出來(lái)。曾幾何時(shí),解決這個(gè)問(wèn)題的方法還是用幾臺(tái)獨(dú)立的激光器來(lái)產(chǎn)生原色。而一臺(tái)激光器可同時(shí)輸出紅綠藍(lán)三原色,就減少了不必要的龐大裝置,省去了對(duì)光共軸的困難,又節(jié)約了成本。盡管目前這臺(tái)設(shè)備與實(shí)際應(yīng)用之間還有點(diǎn)距離,但第一個(gè)驗(yàn)證成功的概念仍不可小覷。
