基于單根帶隙漸變硫硒化鎘合金納米帶的多色激光器.pdf

1、半導(dǎo)體納米線激光器，由于其緊湊的體積，較大的光學(xué)增益受到越來越多的關(guān)注。作為半導(dǎo)體納米線的一個(gè)分支，帶隙漸變的半導(dǎo)體納米線具有與普通單一組分納米線不同的特性。由于納米線不同位置的材料組分，帶隙不同，使得納米線各處的熒光、增益、吸收特性有顯著差異，一維帶隙漸變的半導(dǎo)體納米材料具有實(shí)現(xiàn)小體積，寬光譜可調(diào)激光器的潛力。
　　通常單一組分的半導(dǎo)體納米線增益帶寬很小，約20nm，限制了調(diào)諧范圍，也使單根納米線多波長寬光譜激光成為不可能。通過

2、改進(jìn)半導(dǎo)體納米線合成方法，移動蒸氣源，我們制備出硫硒化鎘帶隙漸變的半導(dǎo)體納米線。其化學(xué)組分沿納米線軸向連續(xù)變化，對應(yīng)熒光波長從510nm到710nm，理論上可以實(shí)現(xiàn)200nm的調(diào)諧范圍。但是，由于帶隙漸變半導(dǎo)體納米帶單向吸收特性，使短波長的熒光損耗很大，產(chǎn)生寬譜激光變得困難。
　　在帶有表面結(jié)構(gòu)缺陷的納米帶里，我們發(fā)現(xiàn)了在一維半導(dǎo)體納米材料里的光子局域。通過納米帶表面缺陷產(chǎn)生的散射，使一根納米帶在不同散射點(diǎn)之間形成FP諧振腔，從而

3、克服了熒光沿整根納米帶傳播時(shí)，帶隙漸變納米線固有的單向吸收特性帶來的損耗。通過分析激光反饋和散射，我們提出了納米帶波導(dǎo)結(jié)構(gòu)對表面結(jié)構(gòu)缺陷的散射增強(qiáng)作用，使納米帶在弱散射條件下實(shí)現(xiàn)激光。半導(dǎo)體納米帶的散射FP諧振腔性質(zhì)非常類似隨機(jī)激光的散射諧振腔，但是和隨機(jī)激光不同，納米帶光學(xué)系統(tǒng)是非混沌的。本工作演示了單根納米帶的寬譜多色激光，激光波長變化61nm，顏色從紅到綠;通過縮小激發(fā)光斑可以逐段激發(fā)納米帶，控制激光的波長實(shí)現(xiàn)調(diào)諧。此外，實(shí)現(xiàn)了一