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(xiàn)激光器，由于其緊湊的體積，較大的光學(xué)增益受到越來(lái)越多的關(guān)注。作為半導(dǎo)體納米線(xiàn)的一個(gè)分支，帶隙漸變的半導(dǎo)體納米線(xiàn)具有與普通單一組分納米線(xiàn)不同的特性。由于納米線(xiàn)不同位置的材料組分，帶隙不同，使得納米線(xiàn)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(xiàn)增益帶寬很小，約20nm，限制了調(diào)諧范圍，也使單根納米線(xiàn)多波長(zhǎng)寬光譜激光成為不可能。通過(guò)

2、改進(jìn)半導(dǎo)體納米線(xiàn)合成方法，移動(dòng)蒸氣源，我們制備出硫硒化鎘帶隙漸變的半導(dǎo)體納米線(xiàn)。其化學(xué)組分沿納米線(xiàn)軸向連續(xù)變化，對(duì)應(yīng)熒光波長(zhǎng)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(zhǎng)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(guò)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(xiàn)固有的單向吸收特性帶來(lái)的損耗。通過(guò)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(duì)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(lèi)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(zhǎng)變化61nm，顏色從紅到綠;通過(guò)縮小激發(fā)光斑可以逐段激發(fā)納米帶，控制激光的波長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)調(diào)諧。此外，實(shí)現(xiàn)了一