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单纵模固态激光器件研究获新进展
材料来源:郑州大学           录入时间:2021/11/17 22:19:38

近日,郑州大学卢思宇教授团队首次报道了基于碳点发光材料的单纵模固态激光器件,为改善现有可溶液加工激光材料及器件普遍面临的毒性和工作稳定性难题提供了新的思路,有望有力推动多色碳点材料在激光领域中的应用发展,相关成果以“Solid-state Red Laser with a Single Longitudinal Mode from Carbon Dots”为题发表于国际知名期刊Angew. Chem. Int. Ed.,郑州大学为唯一单位,化学学院张永强博士为第一作者,卢思宇教授和物理学院胡永生副研究员为共同通讯作者。

碳点是一种绿色环保的碳基发光材料,具有成本低、易合成、生物相容性好、稳定性高等特点,受到广泛关注,然而,当前碳点激光器普遍面临激射阈值高、模式众多且不稳定的问题,极大的制约了相关应用技术的发展。

鉴于此,卢思宇等人通过石墨氮掺杂与表面修饰,合成了荧光量子产率达到65.5%的红光碳点(R-CDs),由此实现了具有低ASE阈值(8μJ cm2)、长增益寿命(>700 ps)、窄线宽(0.14 nm)、高纵模信噪比(14.8 dB)、高品质因子(Q~4600)和良好工作稳定性(衰减<2%@8小时)的固态碳点激光。该研究结果解决了高效固态红光碳点材料的设计和制备难题,成功构筑了高品质平面微腔激光谐振腔,有望为高性能碳点激光器的实现提供新的研究思路,推动柔性光电子技术向低成本化、实用化和便携化方向发展。

该研究得到国家自然科学基金、中国博士后科学基金和河南省自然科学基金等项目的资助。同时得到了中科院长春光机所刘星元课题组的大力支持。

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