Peking univerzitet realizirao je perovski kontinuirani laserski izvor manji od 1 kvadratnog mikrona

Univerzitet Peking realizirao je perovskog kontinuiranogIzvor laseramanji od 1 kvadratnog mikrona
Važno je izgraditi kontinuirani laserski izvor sa površinom uređaja manjim od 1μm2 kako bi se zadovoljilo potrebu za malim potrošnji energije u optičkoj interkonekciji na čipu (<10 FJ Bit-1). Međutim, kako se veličina uređaja smanjuje, optički i materijalni gubici značajno se povećavaju, tako da je postizanje veličine uređaja pod-mikrona i kontinuirano optičko pumpanje laserskih izvora izuzetno izazovno. Posljednjih godina Haloride Perovskite materijali dobili su veliku pažnju u području kontinuiranih optički ispumpanih lasera zbog njihovog visokog optičkog dobitka i jedinstvene Excoton Polariton svojstva. Područje uređaja iz perovskog kontinuiranog laserskih izvora prijavljeno je još veće od 10 μm2, a podmikroni laserski izvori za sve zahtijevaju pulsirano svjetlo s višom gustoćom energije pumpe za poticanje.

Kao odgovor na ovaj izazov, Zhang Qing iz nauke škole i inženjerstva u Pekingu Univerziteta uspješno su pripremili visokokvalitetni perovskitsni popisnici pojedinačnih kristala za postizanje kontinuiranih optičkih laserskih izvora sa površinom uređaja na površini uređaja na površini uređaja, kao 0,65μm2. Istovremeno, foton se otkriva. Mehanizam exitrona Polariton u podmicronu kontinuirano optički ispumpani proces laza duboko je shvaćen, koji pruža novu ideju za razvoj male veličine lasera sa niskim pragom. Rezultati studije, pod nazivom "Kontinuirani val pumpao perovskine lasere sa površinom uređaja ispod 1 μm2, nedavno su objavljeni u naprednim materijalima.

U ovom su radu, anorganski perovskit CSPBBR3 pojedinačni kristalni mikronski list pripremljen na supstratu Sapphire po odlaganju kemijske pare. Primjećeno je da snažna spajanje perovskih exkatona sa zvučnim zidnim mikrokvavity fotonima na sobnoj temperaturi rezultirala je formiranjem exitonic Polariton. Kroz niz dokaza, poput nelinearne intenziteta emisije, transformacija pretraga emisije i protočna koherencija na pragu, potvrđena je kontinuirana optički pumpana fluorescentna laza pojedinih kristala sub-mikrona, a prostor za sub-mikronus je samo 0,65μm2. Istovremeno, utvrđeno je da je prag laserskih izvora podmičnjica uporediv sa laserskim izvorom velikog veličina i može biti niži (slika 1).

Slika 1. Kontinuirani optički ispumpani podizbornik CSPBBR3Izvor laserskog svjetla

Nadalje, ovaj rad istražuje i eksperimentalno i teoretski i otkriva mehanizam uzbudljivih ekscitonija u realizaciji neprekidnih laserskih izvora. Poboljšana phono-exitona spojnica u podmikronskim perovskite rezultira značajnim povećanjem grupnog indeksa refrakcije na oko 80, što značajno povećava dobitak načina za nadoknadu gubitka načina rada. To takođe rezultira perovskitnim laserskim izvorima podmenikro sa većim učinkovitim faktorom kvaliteta mikrokvavitstva i užoj emisijskoj liniji (slika 2). Mehanizam takođe pruža nove uvide u razvoj male, lasera sa malim veličinama zasnovanim na drugim poluvodičkim materijalima.

Slika 2. Mehanizam laserskih izvora pod-mikrona koristeći excitonic Polarizons

Song Jiepeng, student 2020 Zhiba iz škole nauke i inženjering Materijala i inženjering Peking univerziteta, prvi je autor rada, a Peking univerzitet je prva jedinica papira. Zhang Qing i Xiong Qihua, profesor fizike na Univerzitetu Tsinghua, su odgovarajući autori. Rad je podržao Nacionalna fondacija za prirodnu nauku Kine i Fondacija za nauku Peking za izvanredne mlade ljude.