傳統(tǒng)的大功率激光器體積龐大，需要能夠在便攜式平臺(tái)上使用的設(shè)備。位于美國(guó)阿靈頓市的德克薩斯大學(xué)阿靈頓分校（UTA）的工程師正在努力開(kāi)發(fā)一種解決這些問(wèn)題的半導(dǎo)體激光器。高能激光聯(lián)合技術(shù)辦公室開(kāi)展了一項(xiàng)期5年，投資300萬(wàn)美元的多學(xué)科研究計(jì)劃，用以開(kāi)發(fā)緊湊、高效、功率可擴(kuò)展的大功率半導(dǎo)體激光器，電力工程系周偉東教授是的主要研究人員。目前，周偉東教授正在與新墨西哥大學(xué)的Ganesh Balakrishnan教授，斯坦福大學(xué)的Shanhui Fan教授和空軍研究實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行合作。

半導(dǎo)體激光器使用諧振腔來(lái)產(chǎn)生來(lái)自反射的反饋，最終從激光的表面發(fā)射光。激光已經(jīng)成為推動(dòng)下一代創(chuàng)新技術(shù)的重要工具，預(yù)計(jì)2016年的收入將超過(guò)100億美元。

然而，將激光功率縮小到千瓦和兆瓦級(jí)，同時(shí)保持優(yōu)異的光束質(zhì)量，并具有高能效和緊湊的尺寸仍然存在挑戰(zhàn)。研究團(tuán)隊(duì)將依靠納米技術(shù)原理和結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)功率可擴(kuò)展的大功率激光器。

“我們一直在研究激光器的各個(gè)方面，尤其是急需高功率紅外激光器的領(lǐng)域，例如軍事、制造和安全，以及如何應(yīng)對(duì)與這些應(yīng)用相關(guān)的主要挑戰(zhàn)。如果在創(chuàng)建基于納米技術(shù)的半導(dǎo)體激光器方面取得成功，我們可以大大減少這些激光器的尺寸，同時(shí)提高其功率和效率。”周偉東教授說(shuō)。

該項(xiàng)目研究的激光器最終可以建立在半導(dǎo)體晶圓上。操作激光器所需的控制電子元件和封裝可以將其尺寸增加到計(jì)算機(jī)大小，比目前的激光器操作封裝小得多。

這些激光器的部分潛在應(yīng)用是可以在桌面機(jī)器上運(yùn)行的精密激光切割和3D加工，而不需要占用大部分房間和自動(dòng)激光雷達(dá)感測(cè)的機(jī)器。較小的平臺(tái)也將更具成本效益。

周偉東是國(guó)際光學(xué)工程學(xué)會(huì)會(huì)員。他發(fā)表了300多篇期刊雜志出版物和會(huì)議介紹。 2004年，他結(jié)束了短暫的工業(yè)界職業(yè)生涯，加入了UTA。他一直是資助總額近800萬(wàn)美元的研究項(xiàng)目的主要研究人員，2004年以來(lái)，共涉及40多個(gè)項(xiàng)目，總額超過(guò)2000萬(wàn)美元。

電氣工程系是UTA工程學(xué)院的一個(gè)組成部分，是德克薩斯州第三大院系，入學(xué)率超過(guò)7200人。

工程學(xué)院院長(zhǎng)Peter Crouch在“2020年戰(zhàn)略計(jì)劃：全球影響力戰(zhàn)略計(jì)劃”中將周偉東的創(chuàng)新作為大學(xué)推進(jìn)全球環(huán)境影響工作的典范，進(jìn)行贊揚(yáng)。（工業(yè)和信息化部電子第一研究所  張慧）