Neseniai Šanchajaus Optikos ir tiksliųjų mašinų instituto (SIPM) valstybinė stipriojo lauko lazerinės fizikos laboratorija, Kinijos mokslų akademija (CAS), bendradarbiaudama su Kinijos mokslų akademijos Hangdžou pažangiųjų studijų institutu (HIAS) ir Huazhong. Mokslo ir technologijos universitetas (HUST) realizavo didelio našumo chalkogenido vieno režimo lazerius subbangos ilgio skalėje, pagrįstą chalkogenido stiprinimo mechanizmo tyrimu, kai lazeriai miniatiūrizuojami kaip trauka. Susiję tyrimų rezultatai, pavadinti Vandeniui atspariu subbangos ilgio perovskitu, lazeriu iš skaidraus silicio dioksido nanoertmės, buvo paskelbti Advanced Materials (Advanced Materials).
Metalų halogenidai laikomi viena iš idealių stiprinimo terpių didelio našumo mikro- ir nanolazeriniams įrenginiams, kuriuos galima pritaikyti lustinėse fotoninės informacijos apdorojimo sistemose ir ateityje integruotoje optoelektronikoje. Šiuo metu pagrindinėje chalkogenidinių lazerių paruošimo technologijoje daugiausia naudojamas tirpalo metodas. Palyginti su ja, šiluminio garinimo technologija lengviau pasiekiama didelio ploto gamyba kontroliuojamu tikslumu ir jau buvo pritaikyta komerciniuose šviesos dioduose. Tačiau termiškai išgarintos chalkogenido plėvelės buvo mažiau ištirtos lazeriams dėl didelio jų defektų, todėl jų veikimas atsilieka nuo tirpalu apdorotų analogų. Be to, kitas iššūkis, su kuriuo susiduria chalkogenidiniai lazeriai, yra tai, kad jie yra jautresni drėgmei, o tai riboja chalkogenido pagrindu pagamintų prietaisų komercinį taikymą, ypač todėl, kad buvo pranešta apie mažai eksperimentinių darbų su chalkogenido lazeriais vandenyje.
a, trijų šaltinių bendro garinimo schema; b, chalkogenido fluorescencijos spektrai; c, fluorescencijos trukmė; df, nuo temperatūros priklausomi liuminescencijos intensyvumo, pusės aukščio pločio ir smailės padėties fluorescenciniai spektrai
Šanchajaus optinių mašinų instituto pažanga tiriant aukšto dažnio ir didelės galios itin greitus lazerius aukštu gravimetriniu dažniu
af, stiprinimo dinamikos mechanizmas; gi, junginio dinamikos mechanizmas
a, apatinio bangos ilgio vertikalios ertmės lazerio išėjimo spektrai; b, lazerio įvesties-išvesties schema; c, lazerinė interferograma; d, lazerio išvesties taško diagrama; e, povandeninio lazerio schema; f, povandeniniai lazerio išėjimo spektrai; g, 20 dienų stabilus povandeninis lazerio išėjimas
Tyrime buvo naudojama ligandų padedama trijų šaltinių bendro išgarinimo strategija, siekiant sukurti aukštos kokybės chalkogenido plonasluoksnę terpę, įvedant priedus, kurie sulėtintų kristalizaciją, pasiektų defektų pasyvavimą ir domeno ribotą moduliavimą. Tyrimas patvirtina, kad optimizuotos chalkogenido plonos plėvelės pasižymi puikiomis nešiklio kompozicinėmis savybėmis ir pagerina optinio stiprinimo našumą atliekant itin greitus trumpalaikės absorbcijos spektroskopijos eksperimentus. Įkvėpus aukščiau minėto didelio stiprinimo, buvo sukonstruota paprasta simetriška struktūra, pagrįsta skaidriu simetrišku SiO2 lakštu, kad būtų galima realizuoti žemo slenksčio (13 μJ/cm2) vienmodės subbangos ilgio skalės (120 nm) termiškai išgarintą chalkogenido lazerį. gali būti veikiamas stabiliai ir vienu režimu po vandeniu ilgiau nei 20 dienų, o jo didelio nuotolio koherencijos ilgis (115,6 μm) ir didelė linijinė poliarizacija (82 %) dar labiau patvirtina puikų šio miniatiūrinio lazerio veikimą. Didelio nuotolio koherencijos ilgis (115,6 μm) ir didelė linijinė poliarizacija (82%) dar labiau patvirtina šio miniatiūrinio lazerio tobulumą. Tikimasi, kad šios kompaktiškos ir paprastos skaidrios vertikalios ertmės struktūros ir terminio garinimo proceso derinys sudarys paprastą, tvirtą ir patikimą masinės gamybos strategiją būsimiems su silicio fotonika suderinamiems chalkogenidiniams lazeriams ir padės kurti naujų tipų chalkogenido optoelektroninius prietaisus. pagerintas našumas.
Tyrimą remia Kinijos nacionalinė pagrindinių tyrimų ir plėtros programa, Kinijos nacionalinis gamtos mokslų fondas ir Šanchajaus pagrindinių tyrimų bandomoji programa.
