丹麥理工大學(DTU)科研團隊近日取得一項重大技術突破,成功研發出可嵌入微芯片的納米激光器。該器件通過光子替代傳統電信號傳輸數據,有望徹底改變計算機內部數據傳輸方式。傳統計算機依賴電信號傳輸數據時會產生大量熱量,進而限制芯片性能提升,而這項新技術通過光子傳輸實現極低能量損耗下的高速數據傳輸,為解決芯片發熱問題提供了創新方案。
納米激光器的核心創新在于其獨特的"納米諧振腔"結構。這種微型捕光裝置如同光線陷阱,能將光子限制在納米級空間內循環反射,形成持續激光輸出。研究團隊負責人Jesper M?rk教授指出,該結構使激光器在室溫下即可工作,且能耗較傳統方案降低約50%。當外部光束激活后,光子與電子在極小區域內相互作用,既保證了激光強度又顯著減少能量散失。
這項技術展現出跨領域應用潛力。在信息技術領域,納米激光器可制造出尺寸更小、能耗更低的芯片組件,有望將智能手機和數據中心的整體耗電量降低三分之一以上。醫療領域則可能催生新型生物傳感器,其超高精度的光子聚焦能力可實現單分子級別檢測,同時為內窺鏡等設備提供前所未有的影像分辨率。
當前研究仍面臨關鍵挑戰——實現電能直接驅動。目前設備需要外部光源激活,團隊正在開發電泵浦技術以完全替代光學激發。研究人員預計,通過材料科學與微納電子學的協同創新,這項技術有望在5至10年內突破最后壁壘,進入商業化應用階段。該成果已發表在《自然·光子學》期刊,引發全球半導體行業的廣泛關注。










