[發明專利]一種石墨烯發光器、使用所述石墨烯發光器的散熱裝置以及光傳輸網絡節點

有效

• 申請號: 201210261388.1
• 申請日: 2012-07-26
• 公開（公告）號: CN102801101A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 歐健;肖培義
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H01S3/16
• 分類號: H01S3/16;H01S3/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及材料領域，尤其涉及一種石墨烯材料的新應用。

背景技術

激光器的種類有很多，但是從激勵方式上看，主要有受激輻射激光器、自由電子激光器、化學激光器三種，目前業界廣泛應用的激光器主要是受激輻射激光器，按照工作物質物態的不同，又分為固體激光器、氣體激光器、液體激光器、半導體激光器等幾種，這些激光器的主要特點是激光波長與激勵物質有關，激勵物質確定了，波長也相應確定了；

自由電子激光器這是一種特殊類型的新型激光器，工作物質為在空間周期變化磁場中高速運動的定向自由電子束，只要改變自由電子束的速度就可產生可調諧的相干電磁輻射，原則上其相干輻射譜可從X射線波段過渡到微波區域，其波長寬帶可調，因此具有很誘人的前景，需要更多的實現方式，以在應用中根據各種方式的優劣進行適當的選擇。

發明內容

本發明實施例提供了可以用于制作自由電子激光器的一種石墨烯發光器、以及使用所述石墨烯發光器的散熱裝置和網絡節點。

本發明實施例一方面提供一種石墨烯發光器，包括二電極、一加速電場電源以及若干磁體組，還包括用于提供自由電子的一石墨烯材料，所述二電極分別設置于所述石墨烯材料的兩側或兩端并同時位于所述石墨烯材料所在平面上，所述加速電場電源正負極分別與所述二電極連接以在第一方向上對所述石墨烯材料施加加速電場；所述磁體組分別設置于所述石墨烯材料所在平面的上下兩側以產生垂直所述石墨烯材料所在平面的磁場，而且所述磁體組的S極與N極交替排列，以在第二方向上產生交替變換磁場，所述第二方向同時垂直于所述第一方向以及所述石墨烯材料所在平面，以使所述石墨烯材料的自由電子在所述加速電場以及交替變換磁場的作用下做曲線運動并激發產生光子。

上述石墨烯發光器是以石墨烯材料為自由電子源，在加速電場以及交變磁場的作用下產生光子而作為一種新的激光光源，通過調節加速電場電源電壓、交變磁場強度，波狀磁場間距，石墨烯溫度等任一個參數，可以實現輸出激光的波長調節，從而滿足激光設備對光源的要求。

本發明實施例另一方面提供一種散熱裝置，包括二電極、一加速電場電源、若干磁體組以及提供自由電子的一石墨烯材料，所述二電極分別設置于所述石墨烯材料的兩側或兩端并同時位于所述石墨烯材料所在平面上，所述加速電場電源正負極分別與所述二電極連接以在第一方向上對所述石墨烯材料施加加速電場，所述石墨烯材料與一發熱元件接觸，以吸收所述發熱元件的熱量并增加所述自由電子的動能；所述磁體組分別設置于所述石墨烯材料所在平面的上下兩側以產生垂直所述石墨烯材料所在平面的磁場，而且所述磁體組的S極與N極交替排列，以在第二方向上產生交替變換磁場，所述第二方向同時垂直于所述第一方向以及所述石墨烯材料所在平面，以通過所述石墨烯材料的自由電子在所述加速電場以及交替變換磁場的作用下做曲線運動并激發產生光子而將熱量散發出去。

上述石墨烯材料吸收發熱元件的熱量后，使石墨烯材料上的自由電子的震動以及能量增加，再經加速電場以及交替變換磁場的作用，一舉從更高能級躍遷到低能級，從激發出高頻光子，而把石墨烯材料所吸收的熱能轉換成光能而得以散發出去。也就是所述高頻光子的頻率比沒有吸收熱能情況下，石墨烯材料自由電子在在加速電場以及交替變換磁場的作用下激發的光子頻率更高。

本發明實施例又一方面提供一種光傳輸網絡節點，包括用于調制光傳輸信號的石墨烯發光器以及反射鏡組，所述石墨烯發光器包括用于提供自由電子的一石墨烯材料、二電極、一加速電場電源以及若干磁體組，所述二電極分別設置于所述石墨烯材料的兩側或兩端并同時位于所述石墨烯材料所在平面上，所述加速電場電源正負極分別與所述二電極連接以在第一方向上對所述石墨烯材料施加加速電場；所述磁體組分別設置于所述石墨烯材料所在平面的上下兩側以產生垂直所述石墨烯材料所在平面的磁場，而且所述磁體組的S極與N極交替排列，以在第二方向上產生交替變換磁場，以使所述石墨烯材料的自由電子在所述加速電場以及交替變換磁場的作用下做曲線運動并激發產生光子，所述第二方向同時垂直于所述第一方向以及所述石墨烯材料所在平面；所述反射鏡組包括位于沿自由電子運動的出光方向上的第一反射鏡組以及與所述第一鏡組相對的第二鏡組，所述自由電子激發的光子一部分沿出光方向通過，另一部分被所述第一鏡組反射回來，所述第二反射鏡組將與出光方向相反的方向上的光子正反射回去，從而把所述自由電子激發的光子匯聚在單一方向上。

上述光傳輸網絡節點通過所述反射鏡組將所述石墨烯發光器激發的光子匯聚成一可用于調制光信號的激光束，從而通過調制所述激光束來實現光網信號的傳輸。

附圖說明