诺丁汉大学与伦敦帝国理工学院科学家联合开发出新型二维材料平台,成功实现飞秒级UV-C激光脉冲的产生与探测。该技术突破为光无线通信、材料加工及医学成像等领域带来新的发展机遇。
诺丁汉大学物理与天文学院Amalia Patanè教授领导的团队负责研发二维材料传感器部分。Patanè教授表示:"这项工作首次将飞秒紫外C波段激光脉冲的产生与新型二维半导体对其的快速探测相结合。这些传感器可以在很宽的脉冲能量和重复频率范围内工作,满足许多应用的需求。"
该平台利用非线性光学晶体的相位匹配二阶过程,实现了高效UV-C激光产生。帝国理工学院John Tisch教授指出:"高转换效率标志着一个重要的里程碑,并为进一步优化和将系统缩小为紧凑型光源奠定了基础。"这种基于二维材料的传感器可在室温环境下工作,对飞秒级超短脉冲具备探测能力。
UV-C波段光因其在大气中的强散射特性,在现代光无线通信系统中具有应用潜力。帝国理工学院博士生Tim Keeley补充道:"紧凑、高效、简单的UV-C光源将造福更广泛的科学和工业界,并刺激进一步的进步。"二维材料在该波段的探测能力为自主系统与机器人间通信提供了新的技术路径。
诺丁汉大学博士生Ben Dewees表示:"利用二维材料探测UV-C辐射仍处于起步阶段。探测超短脉冲以及在自由空间中实现脉冲的产生和探测的能力,有助于为自主系统和机器人之间的通信铺平道路。"该研究团队开发的二维材料平台,为克服UV-C波段技术应用的材料限制提供了新的解决方案。
这项基于二维材料的UV-C技术研究,标志着超快光子学领域取得重要进展。二维材料在UV-C波段的特性探索,将为下一代光电子器件的开发奠定基础。
更多信息: Benjamin T. Dewes 等人,《快速紫外-C 光子学:飞秒时间尺度上激光脉冲的产生和传感》,《光:科学与应用》 (2025)。
















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