我院范海华课题组在低阈值高质量室温多光子泵浦蓝色激光研究上取得新进展

  近期,我院范海华副研究员团队以Low‐Threshold High‐Quality Room‐Temperature Multi‐Photon‐Pumped Blue Lasing from a Novel D‐π‐A Ladder‐Type Oligo(p‐phenylene)为题在中科院一区期刊Laser & Photonics Reviews(影响因子10上发表文章。第一作者为我院研究生黄显胜同学与刘潇同学,范海华副研究员为通讯作者,我校为第一完成单位,合作参与者包括中山大学郭磊副教授以及香港浸会大学黄文成教授等。

 

论文链接 https://doi.org/10.1002/lpor.202502122

光泵浦上转换激光在高密度集成光电子器件中展现出重要的应用潜力与可行性。近年来,微型固态激光器因其在光子集成电路、光学传感器及光通信等领域的实际应用而备受关注。其中,高重复频率泵浦的上转换激光尤为关键,它在光电子器件的集成与相互作用中扮演重要角色,是实现电泵浦激光器的重要途径。利用上转换技术获得更小型、更低成本的可见光激光源,尤其在短波长范围,具有显著吸引力。然而,在室温下实现高重复频率泵浦的多光子蓝色激光发射,目前仍面临巨大挑战。

范海华老师团队研究了基于新型D-π-A梯型寡聚对苯乙烯类增益介质的光学微球,在室温高重复频率泵浦下成功实现了多光子泵浦蓝光激光发射。采用76 MHz、800 nm飞秒激光进行双光子泵浦,实现了阈值低至81.90 μJ·cm⁻²、Q值高达1370的蓝光激光输出。同时,在室温下也观测到了三光子泵浦蓝光激光发射,其阈值仅为4.73 mJ·cm⁻²比同类型微纳激光系统具有更低阈值更高Q因子。系统的光谱结果分析明确揭示了双光子及三光子泵浦激发下的微腔模式激光特征,该结果与数值模拟和理论计算高度吻合,支持了实验观测。团队还在不同环境条件下系统测量了该激光模式的输出特性。本研究为蓝色光谱区域的高性能多光子泵浦相干光源开发提供了新途径,相关结果可为微纳激光系统在生物传感与环境监测等领域的应用开发提供重要参考依据。

 

  上述研究工作得到了国家自然科学基金、广东省自然科学基金、广东省微纳光子功能材料与器件重点实验室的资助与支持。光电科学与工程学院始终坚持以高水平科研带动高质量人才培养,鼓励师生瞄准前沿科学问题开展创新探索。范海华副研究员团队的此项进展,不仅体现了学院在微纳光子学与先进激光技术领域的持续创新能力,也展现了学院在研究生科研能力培养方面的显著成效