納米導線對于微電子器件集成是必不可少的，與電子器件相對應，光子器件也在向著小型化和集成化方向發(fā)展，因此微型光導材料的研究就成為集成光路的關鍵。一維納米光波導材料在過去幾年成為研究熱點，這些納米級的光波導可以在亞波長尺度下對光進行傳導和操縱，并且納米材料與周圍環(huán)境之間折光率的差異可以形成一個很好的亞波長尺度的諧振腔，用于光泵浦及電泵浦激光器。然而到目前為止，此類工作絕大多數(shù)都集中在無機半導體材料方面。近幾年，有機納米材料、尤其是有機小分子納米材料得到了快速的發(fā)展。有機小分子結構可設計性強，發(fā)光效率高，而且有著良好的有序自組裝性能，因此有機納米材料有望成為下一代微型光電器件的組成單元。

   在國家自然科學基金委、科技部和中國科學院的支持下，化學所光化學院重點實驗室姚建年院士課題組開發(fā)了一種吸附劑輔助的物理氣相沉積技術，將色譜用的吸附劑引入氣相沉積體系，從而顯著改善了有機納米材料的結晶性和尺寸均勻性。這種方法已經(jīng)被證明是一種制備尺寸均勻的有機小分子單晶納米線的普適性的技術。利用該技術，他們制備了一系列有機一維納米材料，并研究了納米材料所表現(xiàn)出的光學特異性 （Chem. Mater. 2006, 18, 2302-2306；Adv. Mater. 2007, 19, 3554 -3558；Adv. Mater. 2008, 20, 79-83）。結果表明，所制備的單晶納米線表現(xiàn)出了與塊體材料顯著不同的光學性質(zhì)，納米線在室溫下就明顯出現(xiàn)了發(fā)射光譜的窄化，為研究納米線的受激發(fā)射行為提供了可能性。

   最近，該課題組同有機固體院重點實驗室江雷研究員合作，研究了有機單晶納米線的光波導與受激發(fā)射行為，相關研究成果發(fā)表在《先進材料》上（Adv. Mater. 2008, 20, 1661-1665）。他們采用吸附劑輔助的氣相沉積技術，以一種功能有機小分子2,4,5-三苯基咪唑（TPI）為前驅(qū)體，制備了矩形截面的單晶納米線。所制備的TPI納米線可以作為亞波長尺度的光波導材料，而且在一定功率的光激發(fā)下，這些納米線在紫外波段表現(xiàn)出受激發(fā)射的行為，根據(jù)納米線直徑的不同，可以分別得到單模式和多模式的受激發(fā)射，有望進一步發(fā)展成為微型近紫外激光器，用于納米級的光電子器件中。文章發(fā)表以后被NatureChina選為最新研究亮點，以“Nanowires: Small and organic”為題進行報道。隨后被Nature亞太區(qū)的Asia Materials選作特色研究亮點（Featured Highlight）并以“Lasing down the line”為題進行了專門報道。

   進一步，他們又用一種化學發(fā)光材料9,10-二苯乙炔基蒽（BPEA）為前驅(qū)體，制備了單晶微米管和線，用于光波導材料的研究。受中間的空氣介質(zhì)的影響，管結構表現(xiàn)出與實心的線不同的光波導行為。對比結果表明，微米管光波導具有更低的光學損耗，這是由于中空結構顯著降低了材料與周圍介質(zhì)的光耦合。本文轉(zhuǎn)載自激光與鋼材加工網(wǎng)，歡迎登陸了解更多激光雕刻機在無縫管加工應用中的資訊。