基于FRET调控的金字塔结构可调谐准WGM激光新策略

本研究通过F?rster共振能量转移（FRET）机制，在量子点掺杂聚合物金字塔微腔中实现高效可调谐准回音壁模式（quasi-WGM）激光。研究人员利用540 nm CdSe/ZnS量子点作为供体，显著增强640 nm受体量子点的发光性能，使FRET效率达68%，Q因子提升5倍以上，为生物成像与光通信提供新型微腔光源。

　　

本研究创新性地采用三维金字塔结构作为光学谐振腔，通过其高度变化产生多组对应于不同周长的准回音壁模式（quasi-WGM）激光。以掺杂CdSe/ZnS量子点（QDs）的聚乙烯醇（PVA）聚合物构建金字塔增益介质，在光学激发下成功实现640 nm量子点的准WGM激光发射。为进一步提升性能，研究引入540 nm CdSe/ZnS量子点作为F?rster共振能量转移（FRET）供体，显著增强640 nm受体量子点的发射强度与激光品质因子（Q factor）。FRET效率高达68%，使Q因子提升超5倍的同时大幅降低激光阈值。金字塔谐振腔的独特结构便于观测高度依赖的准WGM行为，实现单微腔多模式激光的精准调制，为生物成像与光通信领域提供创新技术方案。