世界最小的连续激光器：比红细胞还小 由纳米颗粒和塑料制造

研究人员发现了一种制造比红细胞还小的激光器的方法。

一个由分子实验室科学家领导的国际研究小组发现了一种方法，可以将有着纳米颗粒涂层的塑料微粒转化成比红细胞还小的激光器。

他们使用一些微激光器将红外光转换成更高频率的光。由纳米粒子制成的这种激光器是迄今为止所报道的最小的连续发射激光器之一。

这种激光器一次持续稳定地发射数小时的光。即使在血清或其他生物液体中，它们也会发光。它们还非常稳定，可以连续工作好几天。

这一突破将使利用红外线成像或控制生物活动、制造基于光的计算机芯片的技术成为可能。

此外，这些微型激光器打开了制造基于光的计算机芯片的大门。

在这项研究中，研究人员发现，当红外激光激发涂在珠子表面的掺杂了铥的纳米颗粒时，纳米颗粒发出的光会在珠子的内表面反弹。

光可以在几分之一秒内绕着微球体的圆周运动数千次，导致某些频率的光相互作用(或“干扰”)产生更亮的光，而其他频率的光相互抵消。

当这些珠子周围的光强度达到一定的阈值时，这些光可以激发出更多颜色完全相同的光，而这些光反过来又可以激发出更多的光。

这个正反馈环——所有激光的基础——在珠子中产生非常窄的波长范围内的强光。

当研究小组将珠子暴露在功率足够大的红外激光下时，珠子就变成了频率比原来更高的向上转换激光器。在提升纳米粒子激光器能量的最低记录的功率下珠子仍然能产生激光。

研究人员发现，他们的微激光器在空气和生物介质中连续使用五小时后，表现稳定。

原文出处：

https://knowridge.com/2020/01/scientists-create-tiny-lasers-from-nanoparticles-and-plastic-beads/，《Scientists create tiny lasers from nanoparticles and plastic beads》，作者：DOE Office of Science