在纳米光子学和生物医学等领域，微激光和纳米圆盘激光器作为一种有前景的光源和探针，近年来得到了广泛的应用。它们在确定波长和超窄带精度上实现激光的能力对于片上光子通信、片上生物成像、生化传感和量子光子信息处理等几个应用至关重要。然而，大规模制造这种精确波长的微盘和纳米盘激光器仍然具有挑战性。当前的纳米加工工艺引入了圆盘直径的随机性，使得在激光批量中难以获得确定的波长。

　　为了解决这一问题，来自哈佛医学院和马萨诸塞州总医院威尔曼光电医学中心的一组研究人员开发了一种创新的光电化学(PEC)蚀刻技术，该技术有助于以亚纳米精度精确调节微盘激光器的激光波长。他们的研究成果发表在黄金开放获取期刊《高级光子学》上。

　　新方法允许制造具有精确和预定发射波长的微纳米激光批次。这一突破的关键在于PEC蚀刻的使用，它提供了一种有效和可扩展的方式来微调微磁盘激光器的波长。

　　在他们的工作中，该团队成功地在磷化铟柱结构上获得了二氧化硅覆盖的砷化铟镓磷化微磁盘。然后，他们通过在稀释的硫酸溶液中进行光电化学蚀刻，将这些微磁盘的激光波长精确地调谐到确定的值。他们还研究了特定PEC蚀刻的机制和动力学。最后，他们将波长调谐的微磁盘阵列转移到聚二甲基硅氧烷衬底上，产生具有不同激光波长的独立、隔离的激光粒子。所得到的微磁盘显示出激光发射的超宽带带宽，柱上激光器小于0.6 nm，孤立粒子小于1.5 nm。

　　这一结果为许多新的纳米光子和生物医学应用打开了大门。例如，独立的微盘激光器可以作为异构生物样品的物理光学条形码，使特定细胞类型的标记和多路分析中特定分子的靶向成为可能。

　　细胞类型特异性标记目前使用传统的生物标志物进行，如有机荧光团、量子点和荧光珠，它们具有宽的发射线宽。因此，只有少数特定的细胞类型可以同时被标记。相比之下，微磁盘激光器的超窄带光发射将能够同时识别更多的细胞类型。

　　因此，该团队测试并成功地展示了精确调谐的微盘激光粒子作为生物标志物，利用它们标记培养的正常乳腺上皮细胞MCF10A。凭借其超宽带发射，这些激光器可以潜在地彻底改变生物传感，使用成熟的生物医学和光学技术，如细胞动力学成像，流式细胞术和多组学分析。

　　基于PEC蚀刻的技术标志着微磁盘激光器的重大进步。该方法的可扩展性，以及其亚纳米精度，为纳米光子和生物医学设备以及特定细胞群和分析分子的条形码中发现的激光等无数应用开辟了新的可能性。

　　有关详细信息，请阅读D. Sarkar等人的黄金开放获取文章“半导体微盘激光器的精确光电化学调谐”，光子学报，5(5)，056004 (2023)，doi 10.1117/1.AP.5.5.056004。

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