轴向复合-梯度钙钛矿用于连续调节可见光激光输出

《Advanced Optical Materials》：Axially Composition-Gradient Perovskite for Continuously Tuning Visible Lasing

宽调谐激光器通过梯度调制卤化物钙钛矿微线实现，利用微毛细管模板形成 whispering-gallery 模腔，固相阴离子交换技术制备轴向成分梯度结构，EDS 和 XRD 验证梯度分布，吸收边红移达 210 nm（440-650 nm），在 400 nm 脉冲激光激发下实现 480-620 nm 宽带连续调谐激光发射，可直接输出 RGB 激光用于全彩显示、白光激光源和可见光通信。

　　

摘要

宽带可调谐微激光器是先进光子集成、微显示器等领域的重要光源。通过改变光学增益介质的成分是调节激光波长的常见方法。然而，在芯片内部连续调节成分以实现宽带且连续可调谐的增益谱在技术上仍然具有挑战性。本研究将均匀的钙钛矿CsPbBr₃薄膜蒸发到微毛细管模板上，该模板充当具有回音廊模式（WGM）共振的高质量微腔。随后，通过固相阴离子交换法制备了轴向成分梯度的钙钛矿微线。能量色散X射线光谱（EDS）线扫描显示卤素元素（Cl、Br和I）的梯度分布，X射线衍射（XRD）则表现出衍射峰的系统性偏移。此外，微区吸收光谱显示吸收边从约440纳米逐渐红移至650纳米，对应于连续可调谐的光致发光（PL）范围从约450纳米到680纳米。关键在于，连续的卤素元素调制使得在400纳米飞秒激光激发下能够实现覆盖几乎整个可见光范围（480–620纳米）的宽带可调谐激光。这种集成策略使得单个芯片能够直接产生红、绿、蓝（RGB）激光，为全彩色显示器、白光激光源和可见光通信提供了一种紧凑的解决方案，无需外部光学混频。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。