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储能系统技术 储能系统 ★ 4.0

原子级超薄过渡金属二硫族化合物纳米激光器:挑战与机遇

Atomically thin transition metal dichalcogenide nanolasers: Challenges and opportunities

作者 The Netherlands · De Giorgi · Close Modal
期刊 Applied Physics Letters
出版日期 2025年1月
卷/期 第 126 卷 第 22 期
技术分类 储能系统技术
技术标签 储能系统
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 低能耗纳米激光器 单层过渡金属二硫属化物 激光阈值功率 激光特性测试 实用化挑战
语言:

中文摘要

低功耗纳米激光器对片上集成光互连和光子集成电路的发展至关重要。单层过渡金属二硫族化合物(TMDs)作为高效能的光学增益介质,展现出实现超低阈值激光的潜力。尽管已有研究认为TMDs满足激光发射条件,但是否实现真正意义上的激光仍存争议。本文综述了该领域进展,阐明激光的关键特征及其在TMD器件中的验证方法,系统评估近期宣称实现激光的研究成果,并讨论未来研究方向与应用前景,指出实现实用化TMD纳米激光器所需克服的核心挑战。

English Abstract

Low energy consumption nanolasers are crucial for advancing on-chip integrated optical interconnects and photonic integrated circuits. Monolayer transition metal dichalcogenides (TMDs) have emerged as an energy-efficient alternative to traditional semiconductor materials for nanolaser optical gain medium, promising ultralow lasing threshold powers. While several studies suggest that TMDs meet the criteria for lasing, whether true lasing has been achieved remains a topic of heavy debate within the scientific community. In this Perspective, we offer an overview of the field, outlining the key characteristics of laser light and methods for testing these properties in TMD-based devices. We then conduct a thorough review of recent reports claiming lasing, assessing the findings against established criteria for laser light emission. Finally, we discuss future research directions and applications, highlighting the key challenges that must be addressed to realize practical TMD-based nanolasers
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SunView 深度解读

该纳米激光器技术对阳光电源光通信和传感系统具有前瞻价值。在PowerTitan大型储能系统中,可应用于电池管理系统(BMS)的光纤传感网络,利用低功耗纳米激光实现高密度电芯温度和电压的光学监测,替代传统电气采样,提升抗电磁干扰能力。在iSolarCloud智能运维平台,片上集成光互连技术可用于边缘计算节点的高速数据传输,降低通信功耗。对于SG系列逆变器,该技术启发开发基于光子集成电路的新型电流传感器,实现更高精度的MPPT控制。虽属前沿基础研究,但为阳光电源未来智能化、集成化产品提供了光电融合的技术储备方向。