新型双脉冲激光发射增益材料

澳门大学与香港理工大学的博士生发现了一种金属卤化物钙钛矿多量子阱材料，用于开发超短激光脉冲倍增器件。相关研究成果已于国际着名期刊《自然—通讯》（Nature Communications）中发表。

超短激光脉冲数目的倍增与调控在新型光谱学、光通信、光学成像和光信号处理等领域都有着广泛的应用。迄今为止，这种激光脉冲信号数目的倍增都只能用占体积的外部光学元件来实现，而光学增益材料本身无法改变超短激光脉冲数目，不利于器件的集成化和小型化。因此，人们迫切希望找到一种能够通过单个激光脉冲激发而能产生多个激光脉冲发射的新型光学增益介质，这要求介质中存在高效而多步的能量弛豫过程，但能满足这种高要求的增益介质之前还没有被开发出来。

有鉴于此，澳大应用物理及材料工程研究院的博士生郭佳和博士后刘堂昊与香港理大合作，开发了一种准二维金属卤化物钙钛矿多量子阱结构，通过单个飞秒激光脉冲激发实现双脉冲激光发射；同时透过载流子动力学研究，揭示这种独特的受激发射来自于材料中从低维量子阱向高维量子阱分两步却异常高效的载流子迁移。该研究提供了一种全新的操控超短激光脉冲的方法。

有关研究在澳大应用物理及材料工程研究院助理教授邢贵川和香港理工大学助理教授李明杰指导下完成。澳大应用物理及材料工程研究院助理教授洪果和汤育欣也做出了重要贡献。研究得到澳门特别行政区科学技术发展基金（檔案编号：091/2017/A2，014/2017/AMJ）、澳门大学（檔案编号：MYRG2018-00148-IAPME）和国家自然科学基金（檔案编号：91733302、61935017）资助。全文可浏览：https://www.nature.com/articles/s41467-020-17096-6。

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