波长可调全无机钙钛矿微纳结构激光器研究

作     者：陈圣洁 

作者单位：华东师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈少强

授予年度：2021年

学科分类：08[工学] 0803[工学-光学工程] 

主      题：全无机钙钛矿 微纳结构激光器 波长可调 CsPbX3 

摘      要：全无机钙钛矿型微纳结构半导体激光器由于其小尺寸、高相干性和可见光波段波长可调性,在光通信、计算、成像和集成光路等领域有着广阔的应用前景。然而,使用简单的方法制备宽波段可调的高质量微纳结构激光器仍然是一个挑战。因此,本论文研究了波长可调的无机钙钛矿Cs Pb X微纳结构激光器的制备及其激光性能。研究的主要内容如下:(1)自主搭建了一套光学测试平台,包括微区光致发光测试光路、微区条纹相机测试光路以及多光子吸收上转换测试光路。(2)使用溶液重结晶法,通过改变原料的配比和工艺优化制备出一种荧光发射波长在整个可见光波段连续可调(420 nm-710 nm)的半导体材料钙钛矿微晶;通过改变衬底类型控制钙钛矿微晶的形貌,在硅片、蓝宝石和玻璃衬底上分别获得微米片、微米棒和微米方块。(3)实现波长从蓝紫光到绿光(427 nm-543 nm)连续可调的钙钛矿微纳结构半导体激光器,Cs Pb Br微纳结构激光器阈值约为24.1μJ/cm,Q值约为2012,偏振度达73%,在大气中高强度激发12 h以上,激光发射仍保持稳定。在400 nm-2300 nm的超宽泵浦波长范围内,实现了1到5个光子的多光子吸收,1.2P(P为激发阈值)时激光器的光子寿命为17ps。