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纳米激光研究

2023-04-26

1960年发明以来,激光极大地推动了现代科学与技术的发展。激光是通过受激辐射反馈与放大光子,本质上受光子的衍射极限限制,最小尺度在波长量级。2009年,北京大学马仁敏教授与合作者在国际上首次实现了通过受激辐射反馈与放大等离激元的新型激光器—等离激元纳米激光器。等离激元纳米激光器是一种可以在分子尺度实现受激辐射的新型相干光源,可以实现超低功耗(<10fJ/bit)和超快调制速度(>100GHz),受到国际国内学术界的广泛关注。十余年来,马仁敏教授与团队在这一领域取得了系列创新性成果,包括实现了超低阈值等离激元纳米激光器,阐明了其性能演化规律,开拓了其在痕量物质检测和纳光电器件集成等领域的应用。相关工作发表于Science、Nature、Nature Physics、Nature Nanotechnology等期刊,入选2018和2020中国光学十大进展、2020中国半导体十大研究进展等。性能演化规律工作被Nature Materials专题报道,认为马仁敏和同事通过系统深入的实验解决了金属等离激元效应能否提高激光器性能这一纳米光学领域长期悬而未决的问题,为激光的进一步微型化铺平了道路。因在此领域的系统贡献,马仁敏受Nature Nanotechnology邀请撰写了纳米激光综述论文,受Nature Materials和Nature Physics邀请分别为其撰写了等离激元纳米激光和拓扑涡旋激光的评述论文,获科学探索奖、王大珩光学奖等奖励。