Nesen Ķīnas Zinātņu akadēmijas (CAS) Šanhajas Optikas un precīzijas iekārtu institūta (SIPM) Valsts galvenā Spēcīga lauka lāzerfizikas laboratorija sadarbībā ar Ķīnas Zinātņu akadēmijas Hangdžou Progresīvo pētījumu institūtu (HIAS) un Huazhong. Zinātnes un tehnoloģijas universitāte (HUST) ir realizējusi augstas veiktspējas halkogenīda vienmoda lāzerus zemviļņu garuma skalās, pamatojoties uz halkogenīda pastiprināšanas mehānisma izpēti, izmantojot lāzeru miniaturizāciju kā vilci. Saistītie pētījumu rezultāti ar nosaukumu Ūdensizturīgs subviļņa garuma perovskīts no caurspīdīga silīcija dioksīda bāzes nanodobuma tika publicēti Advanced Materials (Advanced Materials).
Metālu halogenīdu halkogenīdi tiek uzskatīti par vienu no ideāliem pastiprināšanas līdzekļiem augstas veiktspējas mikro- un nanolāzeru ierīcēm ar potenciālu pielietojumu mikroshēmas fotoniskās informācijas apstrādes sistēmās un nākotnē integrētajā optoelektronikā. Pašlaik galvenajā halkogenīda lāzeru sagatavošanas tehnoloģijā galvenokārt tiek izmantota šķīduma metode. Salīdzinot ar to, termiskās iztvaikošanas tehnoloģiju ir vieglāk sasniegt lielas platības ražošanu ar kontrolētu precizitāti, un tā jau ir izmantota komerciālās gaismas diodēs. Tomēr termiski iztvaicētās halkogenīda plēves ir mazāk pētītas lāzeriem to augstā defekta dēļ, un tāpēc veiktspēja atpaliek no to līdziniekiem, kas apstrādāti ar šķīdumu. Turklāt vēl viens izaicinājums, ar ko saskaras halkogenīda lāzeri, ir tas, ka tie ir jutīgāki pret mitrumu, ierobežojot uz halkogenīdu balstītu ierīču komerciālu izmantošanu, jo īpaši tāpēc, ka ir ziņots par maz eksperimentālu darbu ar halkogenīda lāzeriem ūdenī.
a, trīs avotu kopiztvaikošanas shēma; b, halkogenīda fluorescences spektri; c, fluorescences kalpošanas laiks; df, no temperatūras atkarīgi luminiscences intensitātes fluorescences spektri, platums pusaugstumā un pīķa pozīcijas diagrammas
Šanhajas Optisko iekārtu institūta panākumi augstfrekvences un lieljaudas īpaši ātru lāzeru izpētē ar augstu gravimetrisko frekvenci
af, pastiprinājuma dinamikas mehānisms; gi, saliktās dinamikas mehānisms
a, apakšviļņa garuma vertikālā dobuma lāzera izvades spektri; b, lāzera ievades-izejas diagramma; c, lāzera interferogramma; d, lāzera izvades punktu diagramma; e, zemūdens lāzera shēma; f, zemūdens lāzera izejas spektri; g, 20 dienu zemūdens lāzera stabila jauda
Pētījumā tika izmantota ligandu atbalstīta trīs avotu kopiztvaicēšanas stratēģija, lai izstrādātu augstas kvalitātes halkogenīda plānslāņa pastiprināšanas barotnes, ieviešot piedevas, lai palēninātu kristalizāciju, panāktu defektu pasivāciju un domēna ierobežotu modulāciju. Pētījums apstiprina, ka optimizētajām halkogenīda plānām kārtiņām ir lieliskas nesēja kompozītmateriālu īpašības un uzlabota optiskā pastiprinājuma veiktspēja, izmantojot īpaši ātrus pārejošas absorbcijas spektroskopijas eksperimentus. Iedvesmojoties no iepriekšminētā lielā pastiprinājuma, tika izveidota vienkārša simetriska struktūra, kuras pamatā ir caurspīdīga simetriska SiO2 loksne, lai realizētu zema sliekšņa (13 μJ/cm2) viena režīma apakšviļņa garuma skalas (120 nm) termiski iztvaicētu halkogenīda lāzeru, kas var darboties stabili un vienā režīmā zem ūdens vairāk nekā 20 dienas, un tā liela diapazona koherences garums (115,6 μm) un augstā lineārā polarizācija (82%) vēl vairāk apstiprina šī miniaturizētā lāzera lielisko veiktspēju. Liela diapazona koherences garums (115, 6 μm) un augstā lineārā polarizācija (82%) vēl vairāk apstiprina šī miniaturizētā lāzera izcilību. Paredzams, ka šīs kompaktās un vienkāršās caurspīdīgās vertikālās dobuma struktūras un termiskās iztvaikošanas procesa kombinācija nodrošinās vienkāršu, robustu un uzticamu masveida ražošanas stratēģiju nākotnes ar silīcija fotoniku saderīgiem halkogenīda lāzeriem un atbalstīs jaunu halkogenīda optoelektronisko ierīču veidu izstrādi. uzlabota veiktspēja.
Pētījumu atbalsta Ķīnas Nacionālā galvenā pētniecības un attīstības programma, Ķīnas Nacionālais dabaszinātņu fonds un Šanhajas pamatpētījumu izmēģinājuma programma.
