上海光機(jī)所在CsPbBr3鈣鈦礦量子點(diǎn)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(guó)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(shí)驗(yàn)室在無機(jī)CsPbBr3鈣鈦礦量子點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)光纖中實(shí)現(xiàn)可見激光的潛力、挑戰(zhàn)和問題，為未來的實(shí)驗(yàn)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. m^~5Xr"
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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(zhǎng)，損耗小，易制造和集成，以及成本低等優(yōu)點(diǎn)被廣泛研究，如果能在CsPbBr3量子點(diǎn)摻雜的光纖中實(shí)現(xiàn)可見激光輸出，這將會(huì)打破采用稀土離子摻雜光纖實(shí)現(xiàn)激光發(fā)射的傳統(tǒng)方法，同時(shí)具有非常重要的應(yīng)用前景。例如，由于CsPbBr3量子點(diǎn)的發(fā)光波長(zhǎng)恰好位于海水的電磁波透過窗口，同時(shí)還接近紅細(xì)胞一類的人體細(xì)胞的最佳吸收波長(zhǎng)，在彩色激光顯示，激光醫(yī)療，海洋探測(cè)、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(chǔ)、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(diǎn)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(shí)了在光纖中形成了CsPbBr3量子點(diǎn)，光譜性能測(cè)試結(jié)果表明熱處理后的量子點(diǎn)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(zhǎng)短于玻璃。隨著光纖長(zhǎng)度的增加，發(fā)光中心波長(zhǎng)也會(huì)紅移，但隨著熱處理溫度的增加，CsPbBr3量子點(diǎn)光纖的發(fā)光中心波長(zhǎng)隨長(zhǎng)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(cè)到激光放大的結(jié)果，反映了研究制備短波長(zhǎng)的激光光纖還是一個(gè)挑戰(zhàn)。 MH|F<$42
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圖 (a) fiber-PG光纖和在不同熱處理溫度下光纖光放大測(cè)試的裝置圖； "D'rsEh
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(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(duì)照：無纖芯光纖的光譜圖 Ifokg~X~G
相關(guān)研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金的資助（No. 51872308）。 2q(gWhcj
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.160714
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