基于石墨烯等離子體的可調諧太赫茲激光器

英國曼徹斯特大學的一個研究團隊，通過利用石墨烯等離子體的獨特性能，研發出了一款可調諧太赫茲激光器。

    在最近發表在科學期刊(journal Science)上的一篇論文中，該研究團隊描述了他們的做法、制作的四個原型、該激光器的運行狀態以及他們將該新技術轉化為實際可用設備的研究方向。意大利理工學院的馬爾科· 波利尼(Marco Polini)針對該研究團隊的研究成果，在同一期雜志上發表了一篇見解性文章，對該技術可能帶來的影響進行了評論。

　　由于其光束穿過包裝上的衣物或者覆蓋物的能力，太赫茲激光器可用于各種應用。研究人員已經研發出了這種激光器，但是迄今為止它們只能產生一個固定的波長，因此限制了實際應用中的用途；隨著該研究團隊發現新的方法，研發出能夠在運行中進行調諧的激光器，這種情況或許會得到改善。

　　為了構建該激光器，該團隊使用了石墨烯來取代原先使用的金屬，因為石墨烯的波長可以在電場中發生變更。一開始，他們將一系列不同厚度的量子鋁砷化鎵和砷化鎵放置在基板上，隨后將由黃金制成的波導覆蓋在這些砷化鎵上，然后在鍍金層上放置一層石墨烯；而研究人員事先已經在鍍金層上形成了一些狹縫以便于讓電子通過；然后將高分子電解質覆蓋在這種三明治模型上，并通過懸臂對激光器進行調諧。

　　結果就形成了產生太赫茲光束的設備；但是這種方式不能用于日常應用中。在制備了四個原型并對它們在不同情形下進行了測試之后，該團隊表示，他們的“概念驗證”設備能夠通過進一步修改以便控制施加到每個狹縫的電壓，這樣將帶來更大的可控性。波利尼指出這也是一個問題，因為這種高分子的厚度使得懸臂底面的尖端無法足夠接近石墨烯以達到精確控制。