科学家们创造出了至今为止最小的能够在室温下操作的激光器。这款装置大小不足一立方微米——尺寸比它发射出的波长还小。这是第一款无需低温冷却的亚波长激光器。

　　来自加州大学圣地亚哥分校超快和纳米光学组的组长耶沙亚胡·费曼（Yeshaiahu Fainman）领导研究工作，他表示，应该可以将微型激光器紧密封装在一起而不互相干扰。这为使用亚波长密集阵列的设备提供更为快速的光通信铺平了道路。

　　研究者们修改了被称为微米碟激光器的装置。在这种激光器中，一块极小的包含了不同材料的碟片被一个较大的激光器进行光泵。这激发它的半导体内核发光，光线在被释放出来之前会在碟片的边角之间反射。在碟片中加入金属可以防止激光器干扰相邻的其它装置。但这样会降低激光器的功率，而且到目前为止唯一抵消该性能损失的方法就是使用液氮将其降温至大约77开尔文度（-196摄氏度），远不现实。

　　费曼与博士后马日亚尔·内贾德（Maziar Nezhad），以及其他一些加州大学圣地亚哥分校的同事一起，发现了一种改善他们激光器功率的简单方法，无需降温。他们在磷砷化镓铟制成的激光器内腔表面加入一层二氧化硅，然后是一层铝。外面的金属层作为屏障，将激光器与其他装置隔离开来，同时也是一个高效的散热器。二氧化硅层则防止金属降低激光器的整体功率。

　　选择铝是因为其光学性质使其具有高反射性。不过，费曼介绍，方法奏效的关键在于，精确控制将金属与半导体内核隔离开来的二氧化硅层的厚度。如果层太薄，金属屏障就会严重干扰光学区域，导致大幅功率损失。

　　 “这是非常激动人心的工作，为纳米激光器新领域带来重要优势，”莱斯大学电气与计算机工程教授兼该大学纳米光子实验室主任娜奥米·哈拉斯（Naomi Halas）表示，“利用金属层以及巧妙的几何设计让这个研究组可以进一步优化结构，扩展这些装置在通信系统中的应用。”

　　在一篇发表于《自然光子学》期刊上的论文中，加州大学圣地亚哥分校的研究组展示了其激光器在室温下发射波长1.43微米的射线。该组获得了来自国家科学基金以及美国国防部高等研究计划局（DARPA）相干超光源纳米架构计划的资金。

　　理论上，通过应用其他光学性质更优的金属，比如银或金，激光器的性能还能进一步改善，费曼表示。

　　更大的挑战在于，如何将复杂的光泵替换为电子的，以便将激光器完全集成到光电器件中。“电泵会更可取，因为它性能更好，”英国格拉斯哥大学光电子学教授理查德·德·拉·鲁（Richard De La Rue）如是说。

　　除了高速通信，亚波长激光器还能在生物医学成像以及近场光学显微镜领域发挥作用，费曼说。在后一种情况中，机械移动物体表面通过激光器存在一些困难，他说，“所以目标就是，制造出光源阵列进行电子扫描而非机械扫描。”

　　哈拉斯表示，这个工作科学上也颇为重要。“他们开发出了一种内腔设计能改变增益介质性质的机制，这实际上带来一种对于激光器崭新的思维方式。”