基于激光的显示、打印、制造、数据记录和医疗技术中,蓝色激光器发挥着关键作用。胶体量子点Colloidal quantum dots (QDs)是溶液生长的材料,具有覆盖整个可见光谱的强可调发射,但量子点QD激光器的发展,在很大程度上取决于含镉Cd-红色发射量子点,而且技术上可行的蓝色量子点QD激光器,仍然遥不可及。
今日,中国科学院大连化学物理研究所Xuyang Lin, Yang Yang, Xueyang Li,吴凯丰Kaifeng Wu等,在Nature Nanotechnology上发文,报道实现了可调谐和稳定的激光发射,利用低毒性蓝光发射ZnSe–ZnS核壳量子点,该量子点尺寸紧凑,但仍具有抑制俄歇复合和接近1ns长光学增益寿命的特点。这些特性,像处理激光染料一样处理蓝色量子点,用于液态放大自发辐射和激光。蓝光量子点QD激光器,可工作在固态纳秒激光器的准连续波激发的情况。Littrow结构腔,实现了窄线宽(<0.2nm)、波长可调谐、相干和稳定的激光输出,而无需循环溶液。这些结果表明,ZnSe–ZnS量子点,有望填补量子点激光器的“蓝色间隙blue gap”,并在多种应用中,取代稳定性不同的蓝色激光染料。Blue lasers using low-toxicity colloidal quantum dots.
基于低毒性胶体量子点的蓝色激光器。
图1: ZnSe–ZnS量子点的特性。
图2: 飞秒瞬态吸收transient absorption, TA和ZnSe–ZnS量子点的光学增益。
图3: 飞秒和纳秒激发时,ZnSe–ZnS量子点溶液的放大自发辐射(amplified spontaneous emission,ASE。
图4:在纳秒激发时,从Littrow腔发出的可调液体激光。
图5: 激光方向性、相干性、偏振和稳定性。
Lin, X., Yang, Y., Li, X. et al. Blue lasers using low-toxicity colloidal quantum dots. Nat. Nanotechnol. (2024). https://doi.org/10.1038/s41565-024-01812-0https://www.nature.com/articles/s41565-024-01812-0声明:仅代表译者观点,如有不科学之处,请在下方留言指正!