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澳博集团官网备用网址:传统的光子材料的光增益有限

时间:2021/5/3 6:40:48  作者:  来源:  浏览:0  评论:0
内容摘要:愣宇新的研究团队和杜鹃,强场激光物理国家重点实验室,上海光学和力学研究所中国科学院与唐江教授的团队合作从华中科技大学和深圳大学的张教授汉。对介质发光原理和机理的探索突破了传统衍射极限的限制。首次将室温全介质亚波长微纳激光器件的物理尺寸提高到50纳米,这是目前已知的尺寸最小的全介质微纳激光器。研究结果最近发表在《美国化学...
愣宇新的研究团队和杜鹃,强场激光物理国家重点实验室,上海光学和力学研究所中国科学院与唐江教授的团队合作从华中科技大学和深圳大学的张教授汉。对介质发光原理和机理的探索突破了传统衍射极限的限制。首次将室温全介质亚波长微纳激光器件的物理尺寸提高到50纳米,这是目前已知的尺寸最小的全介质微纳激光器。研究结果最近发表在《美国化学学会-纳米》杂志上。

随着信息技术的发展,以缩小晶体管尺寸为重点的摩尔定律将难以维持。光电子集成,甚至利用光子取代电子形成“片上光学互连”进行信息处理和传输已成为一种趋势。然而,传统的光子材料的光增益有限,很难应对高小型化激光造成的损失,导致减少的难度大小的光子设备,已成为光电子集成芯片实现的主要障碍。

为了克服这一限制,研究人员开发了一种新型的深亚波长钙钛矿微纳激光器,其尺寸仅为50纳米。他们利用飞秒瞬态吸收光谱揭示了新型准二维钙钛矿薄膜增益介质的发光动力学机制,发现净增益寿命高达558 / cm约为50皮秒,分析了超快级联的能量传输以及单态和三重态激子对增益的贡献。

该团队设计、优化并采用了一种超简单的“三明治”结构,由10纳米厚的UV胶和硅衬底组成,以实现激光尺寸仅为50纳米的单模皮秒激光器在室温下的稳定运行。即使在深亚波长尺度下,微纳激光器的质量因子和线偏振度分别高达1635和81%,双光子和单光子激发阈值仅为143和10.5微焦耳每平方厘米。这些指标是钙钛矿垂直腔面发射激光器的前沿,甚至是全介质微纳激光器和等离子体纳米激光器的整个领域。

杜娟表示,结合这项工作开发的简单“三明治”结构,有望进一步促进钙钛矿激光器的发展,解决缺乏片上光源的片上光电互连的“瓶颈”。(黄心)

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