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深度解讀

上海光機(jī)所量子點(diǎn)單模激光研究獲進(jìn)展

激光制造網(wǎng) 來(lái)源:上海光學(xué)精密機(jī)械研究所2020-09-25 我要評(píng)論(0 )   

近日,中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所激光與紅外材料實(shí)驗(yàn)室微結(jié)構(gòu)光物理研究團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)新型鈣鈦礦量子點(diǎn)/微腔復(fù)合結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)整個(gè)可見(jiàn)光波段內(nèi)連續(xù)可調(diào)的高品質(zhì)單模...

近日,中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所激光與紅外材料實(shí)驗(yàn)室微結(jié)構(gòu)光物理研究團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)新型鈣鈦礦量子點(diǎn)/微腔復(fù)合結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)整個(gè)可見(jiàn)光波段內(nèi)連續(xù)可調(diào)的高品質(zhì)單模激光輸出。相關(guān)研究成果發(fā)表在《材料化學(xué)期刊-C》(Journal of Materials Chemistry C)上。


膠體量子點(diǎn)激光器因激光增益介質(zhì)溶液的易操作性,基底普適性,低噪聲和良好的單色性,在片上光學(xué)處理和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中占有重要地位。然而,如何實(shí)現(xiàn)膠體量子點(diǎn)和微腔高效穩(wěn)定的復(fù)合,進(jìn)而獲得高品質(zhì)單模激光輸出是該領(lǐng)域研究面臨的主要難題。近年來(lái),盡管有溶液處理的膠體量子點(diǎn)薄膜激光的報(bào)道,但是大多研究結(jié)果為隨機(jī)激光,或多模式激光,耦合效率低,品質(zhì)因子低,激光模式難于控制,尤其是利用膠體量子點(diǎn)尺寸效應(yīng)發(fā)展的寬波段可調(diào)諧單模激光器尚未見(jiàn)報(bào)道。


研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)浸涂自組裝技術(shù)將銫鉛鹵化鈣鈦礦膠體量子點(diǎn)共形沉積在高品質(zhì)的單個(gè)亞微米氧化鋅六角回音壁微腔表面,實(shí)現(xiàn)鈣鈦礦量子點(diǎn)/氧化鋅復(fù)合微腔結(jié)構(gòu),并實(shí)驗(yàn)獲得高品質(zhì)、低閾值的單模激光。通過(guò)調(diào)節(jié)微腔結(jié)構(gòu)的尺寸、鈣鈦礦量子點(diǎn)的尺寸和量子點(diǎn)的組成元素,在整個(gè)可見(jiàn)光譜區(qū)域?qū)崿F(xiàn)寬帶可調(diào)諧的量子點(diǎn)單模激光。實(shí)驗(yàn)解析了量子點(diǎn)激光產(chǎn)生的物理機(jī)制、激光輸出特性以及微腔結(jié)構(gòu)和增益介質(zhì)對(duì)激光性能的影響,提出量子點(diǎn)與微腔之間的有效耦合是實(shí)現(xiàn)高效高品質(zhì)激光的關(guān)鍵。


研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、上海市青年拔尖人才計(jì)劃等的支持。


論文鏈接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/tc/d0tc02551h#!divAbstract

鈣鈦礦量子點(diǎn)與微腔相結(jié)合,獲得覆蓋整個(gè)可見(jiàn)區(qū)域的寬帶量子點(diǎn)單模激光器


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