自上世紀60年代問世以來,激光已在多個領(lǐng)域“大顯身手”,但它一直有一個短板,就是只能發(fā)出單一波長的光。現(xiàn)在,美國科學家解決了這個問題,他們首次研制出了一款能發(fā)白光的激光器。研究人員表示,白光激光器比發(fā)光二極管(LED)更亮且能效更高,未來將在照明和無線通訊領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

據(jù)物理學家組織網(wǎng)7月30日(北京時間)報道,由美國亞利桑那州立大學電子、計算機和能源工程學院的寧存政(音譯)領(lǐng)導(dǎo)的團隊研制出一種新奇的納米薄片。這塊纖細半導(dǎo)體的大小僅為頭發(fā)絲的五分之一,厚度僅為頭發(fā)絲厚度的千分之一,其擁有三個平行的部分,每部分能發(fā)出紅、藍、綠三原色中的一種顏色的激光。整個設(shè)備能發(fā)射所有可見光的激光,從紅色到綠色再到藍色,或兩者之間的任何顏色,當三原色“相遇”時,就出現(xiàn)了白色的激光。

最新研究讓激光替代LED成為主流光源向前進了一步。激光更亮、能效更高且能提供更精確和生動鮮艷的顯示顏色,可用于計算機和電視屏幕上。研究人員也證實,他們的新型設(shè)備能發(fā)出比目前的顯示器工業(yè)標準多70%的顏色。
該研究的另一個重要應(yīng)用或?qū)⑹强梢姽馔ㄓ嶎I(lǐng)域,未來室內(nèi)照明系統(tǒng)或也可用于通訊�？茖W家們目前正在研發(fā)的技術(shù)名為“Li-Fi”(也就是可見光無線通信,利用快速的光脈沖無線傳輸信息)。而現(xiàn)在的“Wi-Fi”使用的是無線電波。Li-Fi的速度可以達到Wi-Fi的10多倍,而白色激光Wi-Fi可能是目前正在研發(fā)的基于LED的Li-Fi的10到100多倍。

盡管這個概念非常重要,但要想將這種發(fā)白光的激光器應(yīng)用于現(xiàn)實生活中的照明或顯示屏系統(tǒng)內(nèi),還面臨很大的障礙。研究人員表示,接下來的關(guān)鍵是在電池的驅(qū)動下獲得同樣的白色激光。就目前的演示而言,研究人員必須使用一臺激光器來讓電子發(fā)光。最新實驗將為最終在電操作下獲得白色激光鋪平道路。

白光激光并非新生兒,在彩色顯示、特種照明、外科診斷以及白光干涉實驗中它大有用處。但一個“整體的”白光激光器卻一直沒被發(fā)明出來。曾幾何時,解決這個問題的方法還是用幾臺獨立的激光器來產(chǎn)生原色。而一臺激光器可同時輸出紅綠藍三原色,就減少了不必要的龐大裝置,省去了對光共軸的困難,又節(jié)約了成本。盡管目前這臺設(shè)備與實際應(yīng)用之間還有點距離,但第一個驗證成功的概念仍不可小覷。