英國科學(xué)家使用石墨烯等離子體研發(fā)出可調(diào)諧太赫茲激光器

　　英國曼徹斯特大學(xué)的一個研究小組使用石墨烯等離子體的獨特特性開發(fā)了一款可調(diào)諧太赫茲激光器。該成果發(fā)表在《科學(xué)》雜志上，該論文描述了研究小組的實驗方法、所制作的四個原型、激光器的效果，以及他們將新技術(shù)應(yīng)用到可用設(shè)備中的計劃。馬可·波利和意大利理工學(xué)院在同一期對該研究團隊的工作提出了一些意見，并就該技術(shù)可能發(fā)揮重要作用的領(lǐng)域提供了一些評論。

　　在太赫茲范圍內(nèi)工作的激光器可用于多種應(yīng)用，因為其光束能夠穿過衣物或覆蓋物。這種激光器已制造出來，但迄今為止，只有一個固定波長，這限制了其在現(xiàn)實環(huán)境中的實用性。英國研究小組的這項新研究找到了一種方法，可調(diào)太赫茲激光器的波長，或許會改變太赫茲激光器的現(xiàn)狀。

　　為了研制新的激光，該研究小組使用石墨烯替代激光器中的金屬，因為石墨烯的波長可以在電場中被改變。他們開始通過一系列砷化鋁鎵量子點和不同厚度的砷化鎵井放置在基板上，隨后用黃金制成的波導(dǎo)將其覆蓋。再將一層石墨烯放置在黃金層的頂部，研究人員減少了裂縫迫使電子穿過井之間的隧道。最后用聚合物電解質(zhì)覆蓋該三明治結(jié)構(gòu)，并用懸臂梁的方式調(diào)諧激光器。

　　該實驗制備出一個能產(chǎn)生太赫茲光束的器件，但不可能用于日常應(yīng)用中。研究組又制備了四個原型，并在各種情況下對這些原型進行了測試。該團隊相信這些器件，他們稱其為“概念證明”，可以修改以實現(xiàn)電壓控制，從而適用于每個狹縫，這將使器件具有更大的調(diào)控性。此外，波利還指出一個問題，即聚合物會防止懸臂梁背面的尖端與石墨烯片足夠接近，阻礙精確控制的實現(xiàn)。