23、高的泵的密度可能是必需的 ， 从而激光只能接近所使用的材料可能的最大增益 。
然而 ， 金属提供了良好的散热性65 ， 且电接触性更好 。
此外 ， 一个小的Va值 ， 在理论上的结果 ， 导致了更低的绝对阈值电流 。
它花了不到六年的时间 ， 从第一台激光器的论证到室温下的电气泵CW激光器31的报告 。
等离小金属激光器这些都是基于表面等离子激子（SPP）模式的金属设备 。
SPPs被限定在电介质和导体界面 ， 因此衰减指数远离这一区域 。
到目前为止 ， 大多数的论证已经开发出了避免金属共振普及化的SPP模 ， 从而允许在很宽的波长范围内的限制 ， 随着传输波长明显不同于电解质中的光 。
传播SPP模式可以发生在单金属-介质界面 ， 如装有一个增益材料20,25的 。

24、金属表面 ， 或在双界面MIN16,18和绝缘体-金属-绝缘体16波导结构 。
绝缘体-金属-绝缘体结构可以支持远程SPPs66 ， 嵌在机增益材料的中的绝缘子金属绝缘体波导传输损耗的补偿已使用光放大器装置研究了 ， 且是在没有光反馈的情况下67,68 。
第一个小等离子模激光器在2009年面世 ， 由法布里波罗腔构成 ， 儿法布里波罗腔有MIM部分和加载等离子体模波导构成 ， 并在较低的温度下运行（图4B）18 ， 20 。
其他形式的腔体 ， 如等离子体光子晶体腔（图4c）69或回音壁模腔（图4d）70,71 ， 可以通过模仿介质附近的金属界面或金属本身获得 。
对于等离子子模腔 ， 在横向方向的电磁场迅速消失了从而光学模和装置的横向尺寸可以比 。

25、02n小得多 。
图2b说明这一点 ， 及支撑等离子间隙模的MIM波导；也就是在该模式中 ， 电磁场被挤进两金属层之间的介质间隙 ， 是最低阶的对称横向磁模 。
虽然02n长度限制仍然适用于传播方向 ， 但是其实际价值也可能比介质结构小 ， 由于等离子体模有效系数可能比介质波导模的有效系数更高 。
为了说明涉及通过等离子体模使用降低激光的横向尺寸的一个平衡 ， 我们认为支持等离子体间隙模式在MIN波导中的一维约束 。
银作为这种金属、绝缘体体积指数是3.6 ， 厚度d是0.050 ， 真空波长0 = 1.55m的 。
从图2可以看出 ， H场的空间广度16是117 nm ， 这明显小于同等尺寸的介质波导（346 nm） 。
然而 ， 传播损耗为1 ， 每厘米就发生 。

26、在这种结构中 ， 产生最大的达到192的最大的Q因子（假设为R=1 ， 组指数为4.8） 。
较小的横向尺寸将产生更大的传输损耗 ， 从而Q更低 。
事实上 ， 由于表面粗糙度引起的散射导致的损耗进一步增加 ， 优化粗糙度有助于管控损耗72,73 。
虽然等离子体模式激光器的相对较高 ， 大的损失往往会对泵浦又更严苛的要求 。
虽然最初的工作往往集中在光泵和/或需要较低的温度 ， 但自那以后 ， 18,74,75得到迅速提高 。
再次 ， 接近金属的增益介质和光学模式有助于散热 ， 这些热来源于高注入电流和高光密度 。
我们进行了一个光子晶体半导体空气膜激光器59和封闭银半导体MIM结构简单的热模型（采用CoventorWare软件） 。
我们发现 ， 来自一个小 。

27、的有源区到散热器的热阻可以是一到两个数量级 ， 小于MIM结构的量级 。
未来 ， 这个重要的金属设备的热优势 ， 应该有更详细的实验 。
金属纳米颗粒是另一种形式的谐振器,使用本地化的非传播的等离激元模式,而不是传播SPP 模19,76 。
由于金属纳米粒子的尺寸比发射光的波长小得多 ， 因此粒子与光的相互作用可以通过准静态近似描述 。
表面等离子体激元的受激辐射可以达到的 ， 如果由媒体围绕纳米颗粒或局域表面等离子体提供预期足够的光增益 。
局域表面等离子体器件的增益克服系统的损失 ， 通常被称为spasers（表面等离子体放大和受激辐射）76 。
关于局部等离子激光器的论证19,77 。
这些设备是基于嵌入染料加载聚合物基体的染料纳米金（ 。

28、图1e）或银纳米棒 ， 实验需要许多设备的整合（ 106） 。
单一孤立装置的实验论证尚未出现 。
关于类似配置其他研究表明 ， 等离子体模式增益材料具有强耦合性（激发态寿命大幅度的减小）但尚未等离激子激光器 。
在这些局域表面等离子体谐振腔的金属损失是非常高的 ， Q因子仅仅几十所需的材料增益因素所需克服的损失因此期望值大约是105每厘米（参考文献79） 。
人们已经注意到 ， 它可能很难在等离激子激光器腔内观察到一个明显的阈值因为非常高的珀塞尔效应降低了增益介质的80自发发射寿命 。

稿源：(未知)

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标题：激光器|小激光器的进展( 五 )