首个“液滴激光器”有助于制造更便宜的光纤通信设备

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 日本筑波大学筑波能源材料科学研究中心的科学家借助“荷叶效应”,利用简单的方法,制造出了一种新型离子液滴,这种微滴可用作灵活、持久而可调谐的激光器。与现有不能在大气中工作的“液滴激光器”不同,最新进展有望使激光器在日常环境中使用,从而催生出更便宜的光纤通信设备。通信设备荷叶具有显著的自洁特性,在荷叶表面,水滴不会变平,而是会形成近乎完美的球体并滚落,带走灰尘。这种“荷叶效应”由叶片内的微小突起造成。在最新研究中,筑波大学科学家利用人工“荷叶效应”,创造出了可以像激光一样工作的液滴,而且,这种液滴激光器可在长达一个月的时间里保持稳定,而目前的“液滴激光器”不能在开放环境条件下使用,只能将其封闭在容器内,否则它们会蒸发。

在新研究中,科学家将名为“1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐”(EMIBF4)的离子液体与一种染料混合,使其成为激光介质。之所以选择这种液体,是因为它蒸发得非常缓慢,并且具有相对较大的表面张力。然后研究团队在石英衬底上涂上微小的氟化二氧化硅纳米颗粒,使其表面排斥液体。当EMIBF4沉积其上时,液滴几乎能完美地保持球形,持续时间长达30天。

该研究的第一作者Hiroshi Yamagishi教授表示,数学计算显示,即使暴露在气流中,这种新液滴的理想形态和光学性质也会保持不变。据目前所知,这是第一个可通过气流调谐的液体激光振荡器。此外,研究人员利用3D打印方法,打印出了这种液滴激光器,且打印出来的液滴阵列无需进一步处理即可工作。这项研究结果表明,该产品具有高度的可扩展性和易用性,很容易用于制造廉价的传感器或光通信设备,有望催生更灵敏的气流探测器或更便宜的光纤通信设备。相关研究成果发表在最近的《激光与光子学评论》杂志上。 审核编辑 :李倩

 

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