激光從蛋白質分子粗細的小孔穿過

　　美國加州大學伯克利分校制出世界最小半導體激光器，能使激光從一個蛋白質分子粗細的小孔中穿過。該成果在激光物理學領域具有里程碑式的意義，將有可能開創光學研究的新時代。

　　加州大學伯克利分校納米科學與工程中心主任張翔(音譯)說：“該研究打破了傳統意義上對激光極限的認識，在生物學、通信和計算機領域有著廣泛的應用前景。”

　　在分子生物學上，納米級的激光可用于對DNA分子進行探測和控制；在通信領域可大幅提高基于光傳導的信息傳送速度和帶寬；在光學計算機領域對現有技術也有極大的促進作用。

　　在傳統觀點看來，包括激光在內的電磁波最細只能聚焦到其波長的一半。經過努力，科學家們找到了一種將電子和光子相互震蕩并讓其沿著金屬表面傳播的方法，才將激光壓縮到幾十納米細，這種沿著金屬表面傳播的電磁表面波就是表面等離子體。此后各國科學家開始競相建造等離子體激光器，但由于金屬內在電阻的干擾，表面等離子體在產生后極易衰減，研究人員不得不為此再制造磁場以匯聚光線。

　　張翔和他的研究小組破解了這個難題。他們用比頭發絲還要細1000倍的硫化鎘納米絲在金屬銀的表面分隔出一個5納米寬的縫隙。在這個結構中所產生的激光比其波長小20倍。由于光能主要集中在這個極為狹小的縫隙中，其在傳播中損耗也被降到了最低。自發輻射率的增加程度是衡量該設備的一個重要指標，在這項研究中，研究人員在該設備5納米的間隙中測量到了6倍的自發輻射率。