湖南大学改写纳米光子学世界纪录

近日，湖南大学邹炳锁教授领衔的纳米光子学小组与美国亚利桑那州立大学宁存政教授领衔的纳米光子学小组合作，将半导体激光芯片调谐范围(即发光波长所能调节的范围)扩大，成功地演示出500纳米绿光直至700纳米红光，创下纳米线激光器调谐范围的世界记录，与原来调谐范围最长仅几十纳米相比，发光波长调节范围扩大约10倍。

长期以来，如何扩大半导体激光器的调谐范围从而充分发挥激光的作用，一直是国内外许多半导体激光专家奋斗的目标。但制约进步的一个主要因素就是一直无法攻克发光材料和基底材料的结构匹配或应力配合问题，导致材料成分无法大幅调节，因此无法实现激光的大范围调谐。邹炳锁教授领衔的纳米光子学小组另辟蹊径，采用一维纳米结构生长技术，解决了材料中的结构配合问题，可以做出成分大范围调节的纳米线。

他们与美国亚利桑那州立大学宁存政教授的光子学团队紧密合作，实现了从绿光、黄光、橙光到红光的单芯片上可调谐的激光发射，解决了这一国际难题。

该项成果将可能在新光源、光通讯、分子和生物传感、太阳能电池等领域得到广泛应用。比如替换白炽灯而改用该种材料的发光器件后，同等条件下发出的光将比现在亮得多；应用到光通讯领域，可很好地改善光子元件的性能，大大提高光通讯的效能；应用到分子和生物传感与检测方面后，将能制备出与原来完全不同的可以自主发光的传感器件，大大提高分子和生物传感与检测的效率或灵敏度；这种可调激光器还能用于改善目前的光谱技术；此外，这种材料还可用来做太阳能电池的基板，将大大提高光电转换效率。