近日,鄭州大學(xué)盧思宇教授團(tuán)隊首次報道了基于碳點發(fā)光材料的單縱模固態(tài)激光器件,為改善現(xiàn)有可溶液加工激光材料及器件普遍面臨的毒性和工作穩(wěn)定性難題提供了新的思路,有望有力推動多色碳點材料在激光領(lǐng)域中的應(yīng)用發(fā)展,相關(guān)成果以“Solid-state Red Laser with a Single Longitudinal Mode from Carbon Dots”為題發(fā)表于國際知名期刊Angew. Chem. Int. Ed.,鄭州大學(xué)為唯一單位,化學(xué)學(xué)院張永強(qiáng)博士為第一作者,盧思宇教授和物理學(xué)院胡永生副研究員為共同通訊作者。
碳點是一種綠色環(huán)保的碳基發(fā)光材料,具有成本低、易合成、生物相容性好、穩(wěn)定性高等特點,受到廣泛關(guān)注,然而,當(dāng)前碳點激光器普遍面臨激射閾值高、模式眾多且不穩(wěn)定的問題,極大的制約了相關(guān)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展。
鑒于此,盧思宇等人通過石墨氮摻雜與表面修飾,合成了熒光量子產(chǎn)率達(dá)到65.5%的紅光碳點(R-CDs),由此實現(xiàn)了具有低ASE閾值(8μJ cm2)、長增益壽命(>700 ps)、窄線寬(0.14 nm)、高縱模信噪比(14.8 dB)、高品質(zhì)因子(Q~4600)和良好工作穩(wěn)定性(衰減<2%@8小時)的固態(tài)碳點激光。該研究結(jié)果解決了高效固態(tài)紅光碳點材料的設(shè)計和制備難題,成功構(gòu)筑了高品質(zhì)平面微腔激光諧振腔,有望為高性能碳點激光器的實現(xiàn)提供新的研究思路,推動柔性光電子技術(shù)向低成本化、實用化和便攜化方向發(fā)展。
該研究得到國家自然科學(xué)基金、中國博士后科學(xué)基金和河南省自然科學(xué)基金等項目的資助。同時得到了中科院長春光機(jī)所劉星元課題組的大力支持。
來源:鄭州大學(xué)
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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202111285
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