能源有效利用、高灵敏度探测、光学隐身，这些都是目前全球学术界高度关注的热点课题。近日，南开大学现代光学研究所在飞秒激光对材料处理领域取得的创新科研成果可望在以上方面取得重要应用。上述研究工作以“飞秒激光诱导金属表面微/纳结构对入射光波的超宽带增强吸收”为题，在近期出版的国际著名学术期刊《Optics Express》(光学快讯)上发表，并引起了国际学术同行的关注与重视。
目前，这项研究已被《Nature》(自然)杂志的网上发行期刊《Nature China》(自然•中国)遴选为最新亮点给予了相关报道，该杂志特邀评论员Tim Reid博士为此专门撰写了题为“纳米结构：金属失去光泽”的评论。针对目前传统微细加工技术存在的诸多局限性，该项研究提出了利用飞秒激光超短持续时间和超高峰值功率的独特优势，通过控制脉冲参数，来实现金属表面自组织微米或纳米结构的快速、方便与灵活制备，并实验证实了激光诱导产生的多种微结构对入射光波具有非常显著的吸收性能。
负责该项目研究的杨建军副教授介绍，通常情况下，金属表面自由电子的存在将会使入射电磁波具有非常高的反射率，而利用飞秒激光处理后的新金属表面，可以消除在紫外—可见光—近红外宽波段范围内高达90%的散射光，绝大部分可见光将会被有效吸收而不是被反射回去。
此项研究工作得到了南开大学现代光学研究所所长母国光院士的支持与指导，并受到了国家自然科学基金重点项目和教育部博士点基金的经费资助。
由于飞秒激光在金属表面诱导产生的微结构对入射光波具有增强吸收效应，这项研究结果有望在发展高效率太阳能电池和光学隐身等领域发挥重要作用。另外，较强的光子捕获能力也将使这一技术在高灵敏度光电探测方面具有潜在的应用价值。
“这只是万里长征的第一步”，杨建军谦虚地说。随着研究的深入，研究人员将着手将实验室中取得的科研成果与实际应用结合起来，使科技力量为应用创新发挥推动作用。
