日前，太原理工大學物理與(yu) 光電工程學院郭鵬飛課題組在納米能源領域取得重要研究進展，研究成果以“On-wire Axial Perovskite Heterostructures for Monolithic Dual-wavelength Laser”為(wei) 題發表在國際能源領域頂級期刊《Nano Energy》（影響因子17.881）。該論文的第一署名單位為(wei) 太原理工大學，郭鵬飛副研究員為(wei) 論文第一和通訊作者，香港城市大學Johnny C. Ho, Kin Man Yu教授為(wei) 論文共同通訊作者。

雙波長納米激光器在光信息處理和光通信等多領域有著廣泛的應用。發展多波長納米激光光源對於(yu) 實現基於(yu) 高密度光子集成芯片的新型光信息處理和運算技術具有極其重要的意義(yi) 。傳(chuan) 統基於(yu) 無機鈣鈦礦納米線的激光器，由於(yu) 材料帶隙結構單一、自吸收損耗較大及端麵反射率低導致激光發射頻率單一，閾值普遍偏高的問題。目前，製備出高結晶質量、具有清晰界麵的單根鈣鈦礦異質結納米線，仍然麵臨(lin) 巨大挑戰。

圖2.鈣鈦礦異質結納米線的(A)SEM和發光圖像及(B)能帶結構示意圖

圖3.基於(yu) 鈣鈦礦異質結納米線的雙波長受激發射性質。(A)光學測試示意圖；(B)泵浦功率依賴的PL發射光譜；(C)泵浦功率密度和發射強度關(guan) 係曲線

郭鵬飛課題組發展了一種源移動式納米線生長技術，通過材料在微納尺度的能帶設計和生長控製，可控製備了一種一維半導體(ti) 鈣鈦礦CsPbCl3/CsPbI3異質結構。解決(jue) 了由於(yu) 單納米結構帶隙不可控導致的鈣鈦礦納米線激光器發射波長單一的問題。這種一維納米結構由發紅光（CsPbI3）和發藍光（CsPbCl3）的半導體(ti) 材料沿軸向外延組成，在激光照射下呈現出軸向異質結構。由於(yu) 納米線獨特的能帶結構，在激光泵浦下，可以實現雙向非對稱波導。不同增益介質發出的光沿微腔向兩(liang) 端傳(chuan) 輸過程中，發生能量轉移，隨著激發強度的不斷增大最終形成增益，實現雙波長(425.5 nm and 687.4 nm)激光發射。這一重要發現將在集成納米光子技術領域有著巨大的應用前景。

該研究工作獲得了國家香江學者計劃、太原理工大學高層次引進人才項目的資助。