1766337583
2025-12-21 16:56:00
Преобразуя наноматериалы, обработанные в растворе, в эмиттеры, готовые к лазерной генерации, этот прорыв открывает путь к компактным, настраиваемым и энергоэффективным источникам света на квантовых точках, которые станут основой следующего поколения встроенных фотонных технологий. Кредит: Донхё Хам
Новости Ланист Календ:
- Новый прорыв открывает путь к практическим и энергоэффективным лазерам на квантовых точках
Новое исследование, проведенное исследователями из Лос-Аламосской национальной лаборатории, сделало значительный шаг вперед в области лазерной технологии на квантовых точках: продемонстрирована низкопороговая генерация непрерывной волны (CW) с использованием коллоидных квантовых точек, обработанных в растворе. Достижение, опубликованное в Природная фотоникаможет значительно ускорить разработку практичных, компактных и энергоэффективных лазеров на квантовых точках для встроенных и интегрированных фотонных систем.
«Эта работа представляет собой важную техническую веху, которая значительно продвигает то, чего можно достичь с помощью наноматериалов, обработанных в растворе», — сказал Виктор Климов, руководитель группы нанотехнологий и расширенной спектроскопии и главный исследователь проекта. «Теперь мы можем реалистично представить себе лазеры на квантовых точках, которые будут работать непрерывно, эффективно и в широком цветовом диапазоне, открывая путь к преобразующим фотонным приложениям».
Исключительные характеристики усиления квантовых точек типа (I+II) обусловлены их уникальной гибридной прямой/непрямой электронной структурой. В этих нанокристаллах один экситон находится в прямой конфигурации, которая излучает эффективно, в то время как другой остается пространственно разделенным или непрямым, стабилизируя состояние с несколькими носителями и продлевая оптическое усиление.
Помимо генерации непрерывного излучения, команда также продемонстрировала универсальность квантовых точек типа (I+II), реализовав лазерную генерацию в двух дополнительных архитектурах устройств: полностью укомплектованном электролюминесцентном резонаторном устройстве, представляющем собой прототип лазерного диода на квантовых точках, и встроенном в кристалл микродисковом лазере.
В совокупности эти результаты демонстрируют единую платформу материалов, способную поддерживать множество применений лазерной генерации — от непрерывной до сверхбыстрой импульсной работы — с использованием одной и той же конструкции квантовых точек.
«Эта работа представляет собой значительный шаг вперед в области коллоидных наноматериалов», — сказал Валерио Пинкетти, научный сотрудник директора и эксперт по спектроскопии в Лос-Аламосе. «Подготавливая лазерную генерацию квантовых точек, обработанных раствором, в условиях малой мощности, мы сокращаем разрыв между лабораторными демонстрациями и масштабируемыми фотонными технологиями».
Возможность достижения непрерывной генерации с помощью простых и недорогих лазерных диодов в качестве источника накачки открывает двери новому поколению компактных, настраиваемых и энергоэффективных источников света на квантовых точках. Их можно интегрировать в фотонные чипы, оптические межсоединения или сенсорные платформы, где традиционные мощные или полупроводниковые лазеры, изготовленные в вакууме, непрактичны.
Бумага: «Низкопороговая генерация на коллоидных квантовых точках при квазинепрерывном возбуждении«Природная фотоника» (2025).
Финансирование: При поддержке программы исследований и разработок под руководством лаборатории (LDRD) Национальной лаборатории Лос-Аламоса.
#Освещение #границ #фотоники #помощью #спроектированных #квантовых #точек
По теме
