上海光機(jī)所在CsPbBr3鈣鈦礦量子點摻雜光纖的制備和光譜性能研究方面取得新進(jìn)展
近日,中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所高功率激光單元技術(shù)實驗室在無機(jī)CsPbBr3鈣鈦礦量子點摻雜光纖的制備和光譜性能研究方面取得新進(jìn)展。研究人員嘗試采用堆垛法制備了光纖預(yù)制棒,再進(jìn)行拉絲和熱處理得到了具有良好穩(wěn)定性,以CsPbBr3量子點微晶玻璃為纖芯,磷酸鹽玻璃為包層的復(fù)合光纖,該研究提出了在CsPbBr3量子點光纖中實現(xiàn)可見激光的潛力、挑戰(zhàn)和問題,為未來的實驗工作提供了一些參考。相關(guān)研究成果發(fā)表在Journal of Alloys and Compounds. 由于光纖具有通信容量大,傳輸特性好,抗電磁干擾,無輻射,壽命長,損耗小,易制造和集成,以及成本低等優(yōu)點被廣泛研究,如果能在CsPbBr3量子點摻雜的光纖中實現(xiàn)可見激光輸出,這將會打破采用稀土離子摻雜光纖實現(xiàn)激光發(fā)射的傳統(tǒng)方法,同時具有非常重要的應(yīng)用前景。例如,由于CsPbBr3量子點的發(fā)光波長恰好位于海水的電磁波透過窗口,同時還接近紅細(xì)胞一類的人體細(xì)胞的最佳吸收波長,在彩色激光顯示,激光醫(yī)療,海洋探測、水下通信等軍事領(lǐng)域都具有重要的地位,在工業(yè)、印刷、光存儲、相干通信、信息處理等領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用。本研究采用堆垛法制備了光纖預(yù)制棒,再進(jìn)行拉絲和熱處理得到了以CsPbBr3量子點微晶玻璃為纖芯,磷酸鹽玻璃為包層的復(fù)合光纖。拉曼光譜證實了在光纖中形成了CsPbBr3量子點,光譜性能測試結(jié)果表明熱處理后的量子點復(fù)合光纖同玻璃的發(fā)射帶一樣出現(xiàn)紅移,但光纖的發(fā)射峰波長短于玻璃。隨著光纖長度的增加,發(fā)光中心波長也會紅移,但隨著熱處理溫度的增加,CsPbBr3量子點光纖的發(fā)光中心波長隨長度的增加紅移量變小。由于光纖在520 nm附近的損耗偏高,沒有觀測到激光放大的結(jié)果,反映了研究制備短波長的激光光纖還是一個挑戰(zhàn)。 圖 (a) fiber-PG光纖和在不同熱處理溫度下光纖光放大測試的裝置圖; (b-f) fiber-PG光纖和在不同熱處理溫度下光纖的光譜圖;(g) 空白對照:無纖芯光纖的光譜圖 相關(guān)研究得到了國家自然科學(xué)基金的資助(No. 51872308)。 |