據麥姆斯咨詢報道，近期，日本筑波大學的研究人員開發了一種基于液滴的可調諧激光器，其可以通過噴墨打印方式實現，并且顏色（波長）會根據液滴形狀而發生變化。因此，這可能會使得光通信設備變得更便宜、更靈活。
該大學的筑波能源材料科學研究中心（Tsukuba Research Center for Energy Materials Science）的科學家們展示了一種生產離子液體微滴的簡單方法，這種微滴可用作靈活、持久且氣動可調諧的激光器。研究人員表示，與現有的無法在大氣中運行的“液滴激光器”不同，這項新開發可能使“液滴激光器”能夠在日常大氣環境中使用。
筑波大學的研究人員利用人工“荷葉效應（Lotus effect）”創造出可以像激光器一樣工作的液滴，同時保持穩定長達一個月的時間。在這項新研究中，將一種稱為1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽（EMIBF4）的離子液體與一種染料混合，使其成為“液滴激光器”。選擇這種液體是因為它蒸發緩慢并且具有相對較大的表面張力。
然后，在石英襯底上涂覆微小的氟化二氧化硅納米顆粒，使表面排斥液體。當EMIBF4從移液器中沉積在其上時，微小的液滴幾乎完全呈球形。研究人員表示，該液滴至少可以保持穩定30天。
上述研究內容以“Pneumatically Tunable Droplet Microlaser”為題發表于Laser & Photonics Reviews期刊。論文第一作者Hiroshi Yamagishi教授評論道：“通過數學計算預測，液滴的形態和光學特性，即使在暴露于氣體對流中，也能保持穩定。”
液滴的形狀和抗蒸發穩定性使得其在用激光泵浦源激發時保持光學共振。通過吹氮氣可以稍微改變液滴形狀，從而使激光峰值在645至662 nm范圍內移動。
Hiroshi Yamagishi教授表示：“據我們所知，這是第一個可通過氣體對流實現可逆調諧的液體激光振蕩器。”
該液滴也可以用作非常靈敏的濕度傳感器或氣流檢測器。然后，研究人員使用了一種商用噴墨打印設備，該設備配備了可以處理粘性液體的噴墨打印頭。通過噴墨印刷形成的液滴陣列無需進一步處理即可工作。
這項研究的結果表明，該“液體激光器”具有高度可擴展性和易于生產的特點，因此可能會產生新的傳感器、氣流檢測器或更便宜的光纖通信設備。
論文信息：
https://doi.org/10.1002/lpor.202200874
