近期，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所強(qiáng)場(chǎng)激光物理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室首次在新型二維全無機(jī)鈣鈦礦CsPb2Br5微片中基于兩種微腔效應(yīng)，成功實(shí)現(xiàn)了高穩(wěn)定性、模式可調(diào)的高品質(zhì)微納激光。相關(guān)工作發(fā)表在《光子學(xué)研究》（Photonics Research）鈣鈦礦光子學(xué)專刊。

近年來，鹵化物鈣鈦礦微納結(jié)構(gòu)取得了快速的發(fā)展，得益于其優(yōu)異的光電特性，在低閾值微納激光領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景。然而，在同一鈣鈦礦微納結(jié)構(gòu)中，實(shí)現(xiàn)不同微腔效應(yīng)的激光發(fā)射還鮮有報(bào)道。

研究團(tuán)隊(duì)利用溶液法制備了亞波長(zhǎng)厚度，邊長(zhǎng)約4μm的二維鈣鈦礦CsPb2Br5微片，其正方形形貌可以形成天然的微腔結(jié)構(gòu)。首先，采用超快光譜技術(shù)，發(fā)現(xiàn)鈣鈦礦微片的凈光學(xué)增益在小于1ps的時(shí)間內(nèi)快速建立，增益持續(xù)時(shí)間超30ps，非常利于實(shí)現(xiàn)受激發(fā)射。同時(shí)溫度依賴的放大自發(fā)輻射研究表明其具有高的特征溫度，即良好的熱穩(wěn)定性。最后，基于微腔效應(yīng)，在正方形鈣鈦礦微片的對(duì)邊方向，實(shí)現(xiàn)了低閾值（230μJ/cm2）的法布里-珀羅微腔上轉(zhuǎn)換多模激光，其品質(zhì)因子高達(dá)~3551，在鈣鈦礦微片激光中居于前列。進(jìn)一步改變激發(fā)位置，在微片中得到了低閾值（~180μJ/cm2）、高品質(zhì)因子（3374）的上轉(zhuǎn)換單?；匾舯诩す狻Ｌ貏e是與三維鈣鈦礦CsPbBr3微納激光波長(zhǎng)隨泵浦強(qiáng)度發(fā)生明顯藍(lán)移（>0.4nm）不同，二維鈣鈦礦微片激光波長(zhǎng)漂移小于0.1nm，表明其具有更優(yōu)異的激光色度。

鈣鈦礦CsPb2Br5微片回音壁單模激光