【资讯】等离子体纳米激光 | Nature Nanotechnology

2025-01-10 16:22:58

　　激光器小型化的最终极限是，在≤(λ/2n)^3器件体积内，实现最低阶腔模的激光作用，其中λ是自由空间波长，n是折射率。

　　近日，麻省总医院(Massachusetts General Hospital)Sangyeon Cho，Seok-Hyun Yun等，在Nature Nanotechnology上发文，报道了共振系统中，局域表面等离子体激元和表面等离子体激元的等效性，还介绍了在最低阶局域表面等离子体激元或等效的半周期表面等离子体激元中，振荡的纳米激光器。

　　Half-wave nanolasers and intracellular plasmonic lasing particles. 半波纳米激光器和细胞内等离子体激元激光粒子。

　　图1: 等离子体激元和半导体偶极模的强耦合。

　　图2: 金上半导体纳米器件的特性。

　　图3: 半导体激光器“瀑布”模型。

　　图4: 激光阈值和远场发射，对粒子尺寸的依赖性。

　　图5: 等离子体激元激光粒子和细胞内激光。

       这些衍射受限单模发射体的尺寸范围为170至280nm，利用金和InxGa1-xAs1-yPy，在近红外(λ=1.000–1.1460nm)中的强耦合，远离表面等离子体激元频率。

　　这种配置，仅支持半导体宽增益带宽内的最低阶偶极模。准连续能级半导体激光器模型解释了光泵浦的激光动力学。还制作了孤立的镀金半导体盘，并演示了活体生物细胞内的高阶激光。这些等离子体纳米激光器，有望在细胞应用中实现多色成像和光学条形码。

　　参考文献：今日材料论文 

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