近日，中國科學院上海光學精密機械研究所激光與(yu) 紅外材料實驗室微結構光物理研究團隊首次實現新型鈣鈦礦量子點/微腔複合結構，實現整個(ge) 可見光波段內(nei) 連續可調的高品質單模激光輸出。相關(guan) 研究成果發表在《材料化學期刊-C》(Journal of Materials Chemistry C)上。

膠體(ti) 量子點激光器因激光增益介質溶液的易操作性，基底普適性，低噪聲和良好的單色性，在片上光學處理和數據存儲(chu) 中占有重要地位。然而，如何實現膠體(ti) 量子點和微腔高效穩定的複合，進而獲得高品質單模激光輸出是該領域研究麵臨(lin) 的主要難題。近年來，盡管有溶液處理的膠體(ti) 量子點薄膜激光的報道，但是大多研究結果為(wei) 隨機激光，或多模式激光，耦合效率低，品質因子低，激光模式難於(yu) 控製，尤其是利用膠體(ti) 量子點尺寸效應發展的寬波段可調諧單模激光器尚未見報道。

研究團隊通過浸塗自組裝技術將銫鉛鹵化鈣鈦礦膠體(ti) 量子點共形沉積在高品質的單個(ge) 亞(ya) 微米氧化鋅六角回音壁微腔表麵，實現鈣鈦礦量子點/氧化鋅複合微腔結構，並實驗獲得高品質、低閾值的單模激光。通過調節微腔結構的尺寸、鈣鈦礦量子點的尺寸和量子點的組成元素，在整個(ge) 可見光譜區域實現寬帶可調諧的量子點單模激光。實驗解析了量子點激光產(chan) 生的物理機製、激光輸出特性以及微腔結構和增益介質對激光性能的影響，提出量子點與(yu) 微腔之間的有效耦合是實現高效高品質激光的關(guan) 鍵。

研究工作得到國家自然科學基金、上海市青年拔尖人才計劃等的支持。