Laser Focus World JAPAN　レーザーフォーカスワールドジャパン

November 16, 2012, Evanston--ノースウエスタン大学(Northwestern University)の研究チームは、室温動作するウイルス粒子サイズのレーザを製造する方法を発表した。このプラズモニックナノレーザは、シリコンベースのフォトニックデバイス、全光回路、ナノスケールバイオセンサに容易に集積できる。
光素子や電子素子のサイズを小さくすることは、超高速データ処理や超高密度情報ストレージにとって極めて重要。キーとなる主要部品、レーザの微細化も例外ではない。
この研究を主導している、ナノテクノロジーの専門家、Teri Odom教授は「ナノスケールの干渉性光源は、微細範囲の現象の研究に重要であるばかりか、光の回折限界を破るサイズの光デバイス実現にとっても重要である」とコメントしている。
同教授は、このようなレーザが造れる理由について、金属ナノ粒子二量体(3D「ボウタイ」形状の構造)からレーザキャビティが造れるからだと説明している。このような金属ナノ構造は、局所化された表面プラズモン(電子の集団振動)をサポートしており、光を閉じ込める場合、表面プラズモンには基本的なサイズの限界はない。
ボウタイ形状の利用は、以前の研究成果であるプラズモンレーザに対して、2つの大きな利点がある。ボウタイ構造は、アンテナ効果により、ナノサイズの大きさで明確な電磁ホットスポットを提供できること、さらに離散幾何学により、個々の構造の金属「損失」がわずかであること。
アレイにすると、3Dボウタイ共振器は、格子パラメタにしたがって特定の角度で光を出力することも分かった。
(詳細は、pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl303086r)