上海光机所知识创新简报（第四二九期）2017年11月1日上海光机所在钙钛矿微腔的高品质制备及单模激光特性研究方面取得重要进展 近日，上海光机所中科院强激光材料重点实验室张龙研究员、董红星副研究员领衔的微结构光物理研究小组在光学谐振腔研究领域取得重要进展。研究小组在国际权威学术期刊 “ACS Nano”上发表题为“Single-Mode Lasers Based on Cesium Lead Halide Perovskite Sub-Micron Spheres”的原创研究论文[
ACS Nano 2017, DOI:10.1021/acsnano.7b04496，影响因子13.942]，其研究成果得到审稿人一致高度评价。科研人员在单个微球三维结构谐振腔中首次实现了高品质、低阈值、窄带宽的单模激光输出，并且其激射范围可成功覆盖整个可见光区，研究成果将推动该研究领域的进一步进展。
光学微腔是指至少在一个维度尺寸上处于波长量级的光学谐振腔，光场在其中可以形成一系列的驻波，从而实现对光的有效调控，在低阈值激光器、腔量子电动力学、生物探测和高性能滤波器等领域具有广泛应用。纳米激光器作为光学微腔的重大应用之一，在光电集成、光子计算机、量子信息、集成量子芯片等领域具有重大应用前景，因而成为近几十年来国际学术界研究的焦点之一。然而，实际研究过程中，纳米激光器激光输出的单色性一直很差，并且不同于传统的激光系统，在纳米尺度上对激光进行单一频率模式构建非常困难，尤其是利用减小微腔尺寸实现单模激光输出，面临着无法避免的光损耗过大的问题，对微腔品质和材料具有极其高的要求，因此，到目前为止微纳光学谐振腔通过尺寸减小实现单模激光输出鲜有报道。
本次研究中，科研人员基于改进的气相传输冷凝技术，成功制备出了高品质亚微米尺度三维球形钙钛矿谐振腔，球形微腔表面光滑、结构规则、尺寸可控，基于显微荧光拉曼光谱系统对单个谐振腔进行研究，得到了高品质、低阈值、窄带宽的单模激光输出（图1），与同类微型激光器相比，其各项性能（品质因子、线宽、阈值）均处于领先地位，尤其在如此小的微腔模式体积下，单模激光品质因子优于目前报道的自然合成的微纳结构光学谐振腔。 更重要的是，基于钙钛矿的宽带隙可调特性，通过调节卤素配比首次实现了全可见光谱的单模激光可控输出（图2），从理论和实验上对微腔调谐特性进行了分析，阐明其内在物理机制，对于多色纳米激光器的研究以及激光显示、照明等的应用具有重要研究意义。
该项研究得到了国家自然科学基金、上海市青年科技启明星A类以及中科院青年创新促进会等资金的支持。（中科院强激光材料重点实验室供稿）
原文链接 
图1 球形微腔激射特性。(a) 谐振腔结构示意图, (b)单模激光输出, (c)低激射阈值, (d)单模激光相干性。
图2 宽带可调谐单模激光可控输出
 文章评论
上海光机所知识创新简报（第四二八期）2017年11月1日上海光机所顺利通过“星地高速相干激光通信技术试验”项目验收 10月13日，中科院重大科技任务局在上海组织专家召开验收会，上海光机所承担的中国科学院科技创新重点部署项目“星地高速相干激光通信技术试验”项目通过验收。 上海光机所经过多年努力，形 ... 上海光学精密机械研究所 上海光学精密机械研究所 免费考研网 2018-05-06上海光机所知识创新简报（第四二六期）2017年10月20日上海光机所激光质子刀研究取得重要进展 在徐至展院士、李儒新研究员的领导下，中国科学院上海光机所强场激光物理国家重点实验室近期在激光质子刀研究中取得重要进展。科研人员利用圆偏振拍瓦级超强超短激光脉冲轰击纳米厚度薄膜靶，获得了大流强、准单能的高 ... 上海光学精密机械研究所 上海光学精密机械研究所 免费考研网 2018-05-06上海光机所知识创新简报（第四二七期）2017年10月31日上海光机所发现强激光场中分子高次谐波产生的新机制 在徐至展院士、李儒新研究员的领导下，中国科学院上海光机所强场激光物理国家重点实验室近期在高次谐波研究中取得重要进展。科研人员发现在定向的非对称分子同强激光场相互作用时，可以产生独特的纯偶次高 ... 上海光学精密机械研究所 上海光学精密机械研究所 免费考研网 2018-05-06上海光机所科技考古中心赴广州开展汉代珠饰分析研究8月20-26日，中科院上海光机所科技考古中心携带高精度和手持式能量色散型X射线荧光光谱仪、便携式激光拉曼光谱仪（简·智SSR-100）、便携式显微镜等设备赴广州市文物考古研究院，与该院组建15人联合研究团队，对该院所藏的与海上丝绸之路密切相关的汉代玻 ... 上海光学精密机械研究所 上海光学精密机械研究所 免费考研网 2018-05-06上海光机所知识创新简报（第四二五期）2017年9月15日 上海光机所承办第296期东方科技论坛“三维身份证（下一代身份证）的基础科学问题”成功举行 2017年9月8-9日，第296期东方科技论坛在上海市沪杏图书馆成功举办。本次论坛由中科院上海光机所承办，主题为“三维身份证（下一代身份证）的基础科 ... 上海光学精密机械研究所 上海光学精密机械研究所 免费考研网 2018-05-06SGII-5PW激光系统进入第一阶段物理试运行SGII-5PW系统在完成激光系统的前期优化后，于2017年7月成功开展了首轮物理磨合实验。该磨合实验由高功率激光物理联合实验室5PW课题组和中物院11所共同完成，实验中采用不等厚度的铜靶与激光相互作用，对20μm厚度的铜靶获得了满足ICF诊断照相需求的 ... 上海光学精密机械研究所 上海光学精密机械研究所 免费考研网 2018-05-06上海光机所知识创新简报（第四二四期）2017年8月18日 上海光机所研制成功国际首台机载激光三维强度关联遥感试验样机 2017年7月，中科院上海光机所联合中科院地理资源所、北京理工大学和上海交通大学研制成功国际首台机载激光三维强度关联遥感试验样机，探测距离超过1km，成像视场角超过3o，并率先 ... 上海光学精密机械研究所 上海光学精密机械研究所 免费考研网 2018-05-06上海光机所知识创新简报（第四二一期）2017年7月17日“神光”驱动器升级装置圆满通过综合验收 6月29日，由高功率激光物理联合实验室承担研制的“神光”驱动器升级装置圆满通过项目综合验收。 升级装置可输出8束总能量为24kJ/3ns/3w纳秒级和单束1kJ/1ps/1w皮秒级激光，凝聚了我国在光 ... 上海光学精密机械研究所 上海光学精密机械研究所 免费考研网 2018-05-06上海光机所知识创新简报（第四二三期）2017年7月19日上海光机所在核壳结构MoS2/碳纳米管纳米复合物及其三阶非线性光学性能研究方面取得进展 近日，上海光机所中科院强激光材料重点实验室王俊研究员课题组在具有核壳结构的MoS2/碳纳米管纳米复合物及其三阶非线性光学性能研究方面取得进展。相关研究工作在 ... 上海光学精密机械研究所 上海光学精密机械研究所 免费考研网 2018-05-06上海光机所知识创新简报（第四二〇期）2017年6月6日上海光机所成功主办第六届“环太激光损伤──高功率激光光学材料”专题研讨会 5月21日至24日，由中国科学院上海光机所和美国国际光学工程协会（SPIE）联合主办的第六届“环太激光损伤──高功率激光光学材料”专题研讨会（2017Pacifi-Rim ... 上海光学精密机械研究所 上海光学精密机械研究所 免费考研网 2018-05-06
|
