世界首個白色激光發射器

利用納米技術來創建一個定制的半導體材料，科學家在亞利桑那州立大學(ASU)已經開發出一種激光可以產生白光，比LED更亮、更高效。

白熾燈泡、LED節能燈可能很快就將消失在人們的視野，因為一個新的照明技術正在來襲——白色激光。利用納米技術來創建一個定制的半導體材料，科學家在亞利桑那州立大學(ASU)已經開發出一種激光可以產生白光，比LED更亮、更高效。

激光的應用一直有極限性。1960年發明激光時，被稱為能夠給很多問題帶來解決方案，實際上只有兩個領域有明顯的應用——殺傷性射線和照明領域。今天,激光已經逐漸應用于DVD播放器及互聯網，而照明方面主要是限于汽車前照燈。比如奧迪的激光車頭燈,但沒有可直接使用的白色激光,而必須結合有透鏡的藍色激光和發光二極管。

乍一看,激光照明看起來像一個好主意。他們異常明亮，高效，可以形成一束傳達到數百萬英里以外而只有幾米的擴散。但有一個問題——激光不能產生白光。

2011年,桑迪亞國家實驗室（Sandia National Laboratory）通過在單色柱中結合四大激光而生成一束白光,但這只是一個概念驗證演示，并沒有任何實用性。

突破來自ASU的Ira A. Fulton Schools工程學院，制造了三個薄的半導體激光器------每一個是一根頭發的千分之一粗------并讓它們彼此并行排起來。每個半導體發出三個原色之一然后結合在一起形式白色。整個裝置也可以調整在可見光譜中創建任何顏色。

研發團隊實現了通過調整材料的晶格模式。因此,“晶格常數”或原子之間的距離產生的模式被設置為所需的區域。根據團隊成員劉至誠（音譯）表示棘手的一點是確保足夠高質量的半導體晶體晶格統一在一個給定的區域。讓材料發藍光是最困難的挑戰,解決辦法是使用納米技術來創建所需的晶格，然后添加正確的合金成分。這樣處理的結果是單一材料就有了三個不同的晶格和成分。

ASU團隊已經看到了白色激光的多個應用領域都非常的實用。最明顯的是在照明領域。新的激光不僅可以產生白光,也完全可通過調整個頻譜,讓它散發出任何想要的顏色,比LED更亮、更高效。另一個應用程序在電視和電腦顯示器。據研究人員介紹，激光有70%更大更準確和生動的色彩范圍。此外,它可以用于光學版Wi-Fi(或Li-Fi)。這樣一個系統將比Wi-Fi快10倍到100倍。

盡管這個概念非常重要，但要想將這種發白光的激光器應用于現實生活中的照明或顯示屏系統內，還面臨很大的障礙。研究人員表示，接下來的關鍵是在電池的驅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光。最新實驗將為最終在電操作下獲得白色激光鋪平道路。

團隊的研究結果發表在《自然納米技術》雜志上。

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