応用光学 無周期格子レーザーのグラフェンプラズモンによるゲイン調節
S Chakraborty1, O P Marshall2, T G Folland3
1School of Electrical and Electronic Engineering, University of Manchester, Manchester M13 9PL, UK. s.chakraborty@manchester.ac.uk kostya@manchester.ac.uk.
Science (New York, N.Y.)
|January 28, 2016
まとめ
研究者たちは 調節可能なグラフェンプラズモンのレーザーを開発し 速くコンパクトな光子装置を作りました グラフェンドーピングを制御することで テラヘルツ量子カスケードレーザー放射を逆転させ プログラム可能なメタマテリアルへの道を開きました
科学分野:
- 光学について
- 材料科学
- ナノテクノロジー
背景:
- グラフェンプラズモンは他の材料とは異なり,新しい光子装置のアプリケーションを可能にします.
- テラヘルツ量子カスケードレーザー (TQCL) はテラヘルツ技術の重要なコンポーネントですが,その排出制御は限られています.
研究 の 目的:
- グラフェンプラズモンの新型レーザーを実証する
- 動的スペクトル制御のために,電気的に制御可能なグラフェンをTQCLに統合する.
主な方法:
- 無周期格子レーザー構造内のグラフェンプラズモンの刺激.
- グラフェンのフェルミエネルギーと 往復増強を結びつけるため 光子寿命の設計
- グラフェンドーピングレベルに対するモダルゲインの感度を利用してスペクトルチューニングを行う.
主要な成果:
- グラフェンプラズモンのレーザー原理の実証
- グラフェンのドーピングレベルを調整することによってTQCLの排出を逆転させる.
- 統合グラフェン層のドーピングに対する高感度レーザースペクトルの観察.
結論:
- 開発された技術は,高速でコンパクトで安価なアクティブフォトニック要素を可能にします.
- この研究は,新世代の活性でプログラム可能なプラズモンのメタマテリアルの基礎をなしています.
- フォトニクス,材料科学,ナノテクノロジーに重大な影響が期待されています.
