小型而廉价的激光器已经随处可见,尽管其价格不贵,但是工作效率却很低,就拿CD机来说,效率只有20~30%,大部分光被散射掉。美国西北大学激光研究小组最近研制出一台超微激光器。体积更小,效率更高,这种激光器可以安装在针尖上,效率可以达到70%。

这台激光器采用了普通的铟、镓的砷化物和磷化物半导体材料,将这种材料弯制成中间有若干环形管道的拱形,高度大约十万分之一英寸,在环形管道内嵌入同样材料的“U”形丝,直径为一万分之一英寸,它们之间的空隙充满空气,整个装置包裹在砷化铟材料中,当环形管有电流通过时,原子被激发释放光子,环形管道起着光纤作用,使光子环绕发射,产生更多的光子。当光子数达到一定数量后,光子通过量子隧道,从环形管道渗漏出去,并穿过空气层进入U形材料。大量光子一旦进入,立即冲向末端产生很强的激光束。

该研究小组的负责人说:一般激光束会在各个方向上散射,需要用反射镜使光束集在一个方向上,这要求把光子限制在足够长的反射腔内。但他们研究的激光器直径很小,不需要反射镜,也能使光束集中,大大提高了效率,这种激光器很容易在一些半导体碎片上制成,它可以被手表上电池所产生的电流激励。

[胡永旭译自Discover,1995年10月]