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摘要：研究小组利用碳纳米管沿同一方向排列堆叠而形成单晶状态而制成的“碳纳米管取向膜”，实现了可快速调制的微偏振热光源，调制速度从几kHz提升至约20MHz，使得在单芯片上集成具有宽波长和快速调制的偏振热光源成为可能。

关键词：碳纳米管、碳纳米管取向膜、微偏振热光源、快速调制

日本庆应义塾大学与美国莱斯大学合作开发了一种采用碳纳米管取向膜的可快速调制的微偏振热光源。

使用偏振光的光谱分析技术应用于多种领域，特别是在化学物质鉴定、生物分析、制药等领域尤为重要。偏振光谱分析需要具有宽波长带的偏振热光源，并且为了进行高灵敏度分析，还需要能够对其进行快速调制。

作为一种常见的偏振热光源，激光光源虽然可以进行快速调制，但由于其光谱线宽较窄，因此无法在较宽的波长范围内进行分析。为了在较宽的波长范围内进行分析，通过将白炽灯泡等与偏光板组合、并使用光调制装置来创建可调制的偏振热光源，但调制速度较慢，约为几kHz。此外，由于整个装置较大，因此还存在无法小型化或集成化的问题。

本研究中，研究小组重点研究了纳米材料“碳纳米管取向膜”。碳纳米管取向膜是通过将碳纳米管沿同一方向排列堆叠而形成单晶状态而制成的，其特征在于碳纳米管高密度填充。

利用这种碳纳米管取向膜，研究小组制造了一种具有1μm²发光面积的电驱动热释光器件。研究证实，该装置可实现约20MHz的快速调制。通过模拟分析发现，碳纳米管取向膜在取向方向上的高导热率能够实现快速调制。

新开发的技术使得在单芯片上集成具有宽波长和快速调制的偏振热光源成为可能，并有望在材料开发、生物分析和制药等多个领域得到应用。

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利用碳纳米管取向膜，实现可快速调制的微偏振热光源