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      超強激光科學卓越創新簡報

      (第二百零六期)

      2021年6月30日

      上海光機所在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展

        近日,中國科學院上海光學精密機械研究所高功率激光單元技術實驗室在無機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展。研究人員嘗試采用堆垛法制備了光纖預制棒,再進行拉絲和熱處理得到了具有良好穩定性,以CsPbBr3量子點微晶玻璃為纖芯,磷酸鹽玻璃為包層的復合光纖,該研究提出了在CsPbBr3量子點光纖中實現可見激光的潛力、挑戰和問題,為未來的實驗工作提供了一些參考。相關研究成果發表在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,以及成本低等優點被廣泛研究,如果能在CsPbBr3量子點摻雜的光纖中實現可見激光輸出,這將會打破采用稀土離子摻雜光纖實現激光發射的傳統方法,同時具有非常重要的應用前景。例如,由于CsPbBr3量子點的發光波長恰好位于海水的電磁波透過窗口,同時還接近紅細胞一類的人體細胞的最佳吸收波長,在彩色激光顯示,激光醫療,海洋探測、水下通信等軍事領域都具有重要的地位,在工業、印刷、光存儲、相干通信、信息處理等領域也有著廣泛的應用。本研究采用堆垛法制備了光纖預制棒,再進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,光譜性能測試結果表明熱處理后的量子點復合光纖同玻璃的發射帶一樣出現紅移,但光纖的發射峰波長短于玻璃。隨著光纖長度的增加,發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果,反映了研究制備短波長的激光光纖還是一個挑戰。

        相關研究得到了國家自然科學基金的資助(No. 51872308)。(高功率激光單元技術實驗室供稿)

        原文鏈接

      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

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