The invention relates to a preparation method of perovskite micro-laser. The method uses rod-like or sheet-like perovskite material with the advantages of high carrier transfer rate, long diffusion length, high absorption coefficient and high quantum yield as gain medium of the laser, uses semiconductor laser array as excitation source to pump perovskite material, and excites source to make perovskite material. The material generates stable spontaneous emission amplification (ASE), and finally achieves the laser output of the target wavelength. The method of the invention utilizes the advantages of perovskite material that 70% absorption light can be converted into emission light, realizes laser devices with low threshold, high conversion efficiency and tunable range of working wavelength that can cover near infrared to visible light, and solves the problems of low conversion efficiency, serious temperature gain ratio and difficulty in realizing laser devices of different bands in the prior art.
【技术实现步骤摘要】
一种钙钛矿微型激光器的制备方法
本专利技术属于激光器领域,更具体地,涉及一种钙钛矿微型激光器及这种钙钛矿微型激光器的制备方法。
技术介绍
近年来,固体激光器特别是高功率固体激光器和二极管泵浦固体激光器及其应用研究得到迅速发展。在工业激光材料加工、激光医学、激光化学以及国防军事等方面获得广泛地应用。固体激光器具有输出能量大、峰值功率高、便于光纤耦合、单元技术成熟等优点。同时,在现有技术实现的固体激光器也存在缺点和不足:温度效益比较严重、发热量大,正是由于输出能量大、峰值功率高,导致热效应非常明显,因此固体激光器不得不配置冷却系统,才能保证固体激光器的正常连续使用;转换效率相对较低,固体激光器的总体效率非常低,例如红宝石激光器的为0.5%~1%左右,YAG激光器的总体效率为1%~2%,在最好的情况下可接近3%,可见固体激光器的效率提高还有很大的空间;固体激光器实现激射需要特定的增益介质,不同的增益介质对应特定的输出波长,而这种增益介质的获得较为困难,这对实现不同波段的固体激光器产生难题。钙钛矿材料作为一种直接带隙半导体材料,因具有载流子迁移速率大、扩散长度长、吸收系数大、量子产率高等优点,使得钙钛矿材料不仅在光伏领域具有优异的表现,在微纳激光器领域也具有广泛的应用。2008年,有报道称掺钕的LaAlO3单晶结构能够在红外区1080nm处有激光出射现象。这也是第一次证明钙钛矿材料的激光性能。直到2014年,混合型有机—无机杂化钙钛矿(CH3NH3PbI3-xClx)终于成功制备出来,这种半导体可以用于制备光泵浦垂直谐振腔激光器,实验表明此激光器从泵浦光到出射激光 ...
【技术保护点】
1.一种钙钛矿微型激光器的制备方法,这种钙钛矿微型激光器具体包括棒状或片状钙钛矿晶体增益介质材料、用于承载棒状或片状钙钛矿晶体材料的无色光学玻璃、全反透镜和部分透镜构成的激光器谐振腔、532nm半导体激光器阵列激励源,其特征在于,所述承载钙钛矿晶体材料的无色光学玻璃通过光刻与刻蚀工艺制备出长方形或圆形图案,用于将钙钛矿晶体材料制备在所述这种长方形或圆形图案模型中,并获得棒状或片状钙钛矿晶体增益介质材料,所述钙钛矿晶体材料的获得是将制备的含有钙钛矿晶体材料的浓缩液旋涂在所述表面光刻与刻蚀有长方形或圆形图案的光学玻璃表面并经过80℃退火30分钟制备得到,所述这种钙钛矿晶体材料可将70%的吸收光转化为发射光,用所述532nm半导体激光器阵列激励所述制备的钙钛矿晶体材料使钙钛矿材料产生稳定的自发辐射放大(ASE),并在所述激光器谐振腔内实现震荡,最后实现目标波段激光输出实现本专利技术所述的一种钙钛矿微型激光器的制备方法,所述这种激光器具有低阈值、高转化效率、工作波长调谐范围可覆盖近红外到可见光的特点。
【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿微型激光器的制备方法,这种钙钛矿微型激光器具体包括棒状或片状钙钛矿晶体增益介质材料、用于承载棒状或片状钙钛矿晶体材料的无色光学玻璃、全反透镜和部分透镜构成的激光器谐振腔、532nm半导体激光器阵列激励源,其特征在于,所述承载钙钛矿晶体材料的无色光学玻璃通过光刻与刻蚀工艺制备出长方形或圆形图案,用于将钙钛矿晶体材料制备在所述这种长方形或圆形图案模型中,并获得棒状或片状钙钛矿晶体增益介质材料,所述钙钛矿晶体材料的获得是将制备的含有钙钛矿晶体材料的浓缩液旋涂在所述表面光刻与刻蚀有长方形或圆形图案的光学玻璃表面并经过80℃退火30分钟制备得到,所述这种钙钛矿晶体材料可将70%的吸收光转化为发射光,用所述532nm半导体激光器阵列激励所述制备的钙钛矿晶体材料使钙钛矿材料产生稳定的自发辐射放大(ASE),并在所述激光器谐振腔内实现震荡,最后实现目标波段激光输出实现本发明所述的一种钙钛矿微型激光器的制备方法,所述这种激光器具有低阈值、高转化效率、工作波长调谐范围可覆盖近红外到可见光的特点。2.根据权利要求1所述的一种钙钛矿微型激光器的制备方法,其特征在于,上述用于实现一种钙钛矿微型激光器的制备方法,所述这种方法的具体实现步骤如下:步骤一:在无色光学表面光刻与刻蚀棒状(...
【专利技术属性】
技术研发人员:方铉,魏志鹏,唐吉龙,李如雪,贾慧民,房丹,冯源,王新伟,马晓辉,
申请(专利权)人:长春理工大学,
类型:发明
国别省市:吉林,22
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