将实验中的好奇心转化成有前景的技术

固态有机放大器和激光器已经成为片上集成的吸引人的组成部分。它们不仅价格低廉和加工方便,而且性能也很好。

在过去的二十年里,有机增益介质在各种光子器件应用中已经展现出巨大的潜在优势,且在发光光源(如激光和光学放大器)领域的发展中已经取得很大进步。早期关于有机激光器的报道,一般采用溶液中的荧光染料作为增益介质。然而,人们对易于集成的光源的需求,使得这一领域的研究逐渐扩展到固态相干光源。成功应用于固态激光器和放大器的有机增益介质可以分为以下四大类:掺杂染料的聚合物,有机半导体,掺杂稀土离子的聚合物和液晶。

新型增益介质设计和合成结合新的谐振腔结构促进了这一领域的巨大发展。一系列的器件工作特性如低阈值,出射光谱的大范围可调性,可以产生合适功率的短周期脉冲和能够实现宽带放大等使得固态有机激光器和放大器成为最近几年科学和技术研究的热点。由于其价格低廉、加工方便且与大部分材料平台和CMOS工艺兼容,这种光源在集成光学应用领域具有极大的吸引力。与基于其它增益介质材料的光源相比,这些特性使得它们更容易实现和其它光电子功能单元的片上集成。

在一篇综述性文章中,来自荷兰Twente大学(University of Twente)的Christos Grivas和Markus Pollnau对当前有机固态放大器和激光器领域的最新研究结果进行了总结。综述涵盖制造技术,增益材料和器件性能等几个重要部分。作者同时还着重列举了这一技术从起初的实验室探索阶段发展到目前具有实际集成光学应用的过程中的一些事例。他们也对决定这项技术未来走向的研究方向和应用领域进行了展望。