中國粉體網(wǎng)訊  近日,，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所與南京航空航天大學(xué),、中科院半導(dǎo)體研究所開展合作，成功制備出高品質(zhì),、低閾值的單晶全無機(jī)鈣鈦礦CsPbBr₃微腔,，并獲得高溫穩(wěn)定的上轉(zhuǎn)換單模激射,。該研究為微腔在光學(xué)片上集成提供了新思路，相關(guān)研究成果已發(fā)表在ACS Photonics 期刊上,。

　　窄線寬,、超高品質(zhì)的單模納米激光器在物理和工程方面有著諸多應(yīng)用潛能，如片上光學(xué)集成,、相干探測以及量子信息處理等,。而全無機(jī)鈣鈦礦CsPbBr₃半導(dǎo)體材料作為一種高增益材料受到了廣泛的關(guān)注與研究。但是,，熱穩(wěn)定性差一直是限制該材料的最大問題,。目前，絕大多數(shù)鈣鈦礦微腔只能在室溫甚至是低溫下才能獲得激射,，這極大限制了高功率集成光電子設(shè)備以及鈣鈦礦電泵浦激光器的應(yīng)用,。因此，提升鈣鈦礦微腔的熱穩(wěn)定性,，從而獲得穩(wěn)定的高品質(zhì)因子的單模激光輸出是一個亟待解決的問題。

　　研究團(tuán)隊制備的單晶全無機(jī)鈣鈦礦CsPbBr₃微腔,，首次將鈣鈦礦微腔的工作溫度提升到440K,，且在440K溫度下，仍可以獲得540nm上轉(zhuǎn)換單模激射,。該激射能在1.4倍閾值功率泵浦下以相對強(qiáng)度1維持60鐘（7.2×10⁴ 泵浦激勵循環(huán)）,。此外，在室溫下,，通過800 nm的雙光子泵浦還可以獲得品質(zhì)因子高達(dá)1.01×10⁴的單模激射輸出,。研究團(tuán)隊還利用3D立體仿真，解析了立方體微腔中的復(fù)雜模式,，計算得出在立方微腔中存在多套模式,。結(jié)果顯示，隨著微腔體積的減小,，不僅模式的套數(shù)減少,，模式數(shù)也減少。最終當(dāng)立方體微腔的尺寸在1.7mm時,，可獲得單模激光輸出,。相關(guān)成果得到同行評審的一致認(rèn)可。

　　該研究由國家自然科學(xué)基金委員會（61675219, 61875256, 61475173, 11474297, 11674343）,、中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會以及上海市科學(xué)技術(shù)委員會資助完成(No. 17ZR1444000),。

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/江岸）

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