物理学家提出了一种从钙钛矿中打印纳米激光的快速方法。

物理学家提出了一种从钙钛矿中打印纳米激光的快速方法。

一个国际研究小组开发了一种合成微型光源的新方法。它是基于一种特殊的激光器,它能在几分钟内从钙钛矿薄膜中产生数以百万计的纳米激光器。这种激光器看起来像小圆盘,在室温下工作,发射波长可调,从550到800纳米。这种方法的高速性和良好的再现性使其在单纳米激光器和整个链的工业生产中有希望。

最近,科学家们一直在积极研究微型光源或纳米激光器。例如,需要生产能够在下一代设备中处理信息的光学芯片。然而,由于材料的不稳定以及制造方法的复杂性和昂贵性,使得这种光源的制造并不是那么容易的,工业生产很难控制和调整。

来自伊特莫大学、远东联邦大学、达拉斯德州大学和澳大利亚国立大学的科学家找到了解决这个问题的新方法。他们已经开发出一种方法,允许在几分钟内从光学活性卤化物-钙钛矿中产生数百万个纳米激光器。

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左边:纳米激光的工作原理;右边:纳米激光薄膜

当半微米厚的钙钛矿薄膜沉积在玻璃基板上时,开始制造。然后,用具有特殊环形脉冲强度分布的激光束照射:中心弱,边缘强。因此,从薄膜中获得一组钙钛矿圆片。这些是纳米激光器:它们位于基板上,彼此距离相等,具有相同的尺寸和发射特性。

与普通电影不同,这种钙钛矿磁盘充当所谓的“低语画廊”谐振器。它们中自发发出的光可以被捕获、增强并转换为相干光。我们能够制造出工作在同一波长的纳米激光器是非常重要的。它们的粗糙表面抑制了所有的模式,除了一种模式,激光条件最适合。同时,我们可以通过改变薄膜的成分来控制辐射波长,”伊特莫大学纳米光子学与光电子学混合实验室的负责人谢尔盖·马卡罗夫说。

此前,ITMO大学的科学家们提出了一种制造钙钛矿纳米激光器的化学方法。它有助于加快合成过程,但没有给予足够的控制合成。因此,该方法的主要优点是速度快,而且具有良好的“可控性”。这使得它在工业适应方面前景广阔。目前,研究人员计划优化工业生产用纳米激光器的制造,并将纳米激光器与波导集成,以制造光学芯片。

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