报告题目 (Title)：钙钛矿亚波长尺度激光性能研究

报告人 (Speaker)：杜鹃 研究员（中国科学院大学杭州高等研究院）

报告时间 (Time)：2023年11月17日(周五) 15:00-15:40

报告地点 (Place)：校本部 G313

邀请人 (Inviter)：马国宏 教授

主办部门：理学院物理系

摘要 (Abstract)：

微纳激光器作为高性能的相干输出光源，易与其它光子器件及回路实现耦合和有效提高光子集成度，对于实现光子-光子以及光子-电子之间的信息耦合与传输、推动光电子器件小型化及集成化的发展具有重要意义。然而，微型激光器的最小尺寸和性能之间存在一个基本的平衡，增益难以抗衡激光器小型化进程中造成的高损耗，因此研制出更小尺寸、更高增益、更低损耗的新型微纳激光器件，是迫切需要解决的关键问题之一。以激光器小型化为牵引，基于对钙钛矿增益机理的研究，我们成功地将激光器尺寸推进到到三维亚波长尺度，并在单光子和双光子激发下，在单个尺寸小于发射波长的钙钛矿纳米块中实现了室温下的单模皮秒激光输出，进一步将此类激光器尺寸发展到了仅为50 nm的深亚波长尺度。并且，最新的研究工作中，我们通过配体辅助的热共蒸发策略，在SiO2衬底上生长了具有高重复性和优异光学增益的钙钛矿薄膜，基于此构建了超高性能的亚波长尺度钙钛矿全透明SiO2垂直腔激光器。实现了亚波长尺度(~120 nm)的单模激光，并具有长程相干距离(115.6 μm)和高线偏振度(82%)。更重要的是，激光器可以在水中运行超20天且没有出现任何明显的性能退化，表现出超稳定的防水性能。这些工作将为与硅光子学兼容的小型化片上激光器提供一种简单、稳定和可靠的策略。