Polarization-Tunable Perovskite Light-Emitting Metatransistor
新兴的沉浸式视觉通信技术需要具有用于动态控制光的偏振、方向性、波前、光谱和强度的复杂功能的光源。目前，这主要是通过自由空间体光学元件实现的，限制了这些技术的采用。基于在亚波长尺度下操作的人工结构化超颖表面的平坦光学器件是可行的解决方案，然而它们集成到电驱动设备中仍然具有挑战性。在这里，我们展示了一种全新的方法，将电介质超颖表面单片集成到钙钛矿发光晶体管中。我们表明，直接在晶体管沟道顶部结构的纳米光栅产生的电致发光强度和极化的动态可调谐性的8倍增加。这种新的发光超晶体管器件概念为基于超表面设计和集成的光管理策略提供了无限的机会。
2022-06-24 physics.app-ph physics.optics
Giant and tunable excitonic optical anisotropy in single-crystal CsPbX$_3$ halide perovskites
本研究通过调控单晶 CsPbX$_3$ 钙钛矿的 Br/Cl 组分，实现可见光范围内最高达 0.6、连续可调 0.14 的激子光学各向异性，并验证其在纳米波导中的应用。
2022-10-07 physics.app-ph physics.optics
Bright perovskite light-emitting electrochemical cell utilizing CNT sheets as a tunable charge injector
有机-无机钙钛矿发光器件最近已成为可靠的光源。在这里，我们开发了一种单层Percent发光电化学电池（SL-PeLEC）与层压的独立的碳纳米管片（CNT）作为有效的电荷电子注入阴极电极。该结构由作为透明电极的底部ITO-on-glass、作为发射层（EML）的CsPbBr 3：PEO：LiPF 6与添加剂离子盐的复合物和作为顶部层压阴极的5层CNT气凝胶片组成。在这种简单的单层构造中利用层压在钙钛矿薄膜的正顶部上的CNT独立式片材具有多种益处。这样的CNT顶部阴极不显示出与来自钙钛矿的卤素反应的任何化学降解，这对于金属阴极是有害的。此外，通过在施加的偏压下的离子迁移在钙钛矿EML复合层中形成内部p-i-n结以及在每个电极界面处形成双电层（EDL），通过Li+离子掺杂有利地影响CNT片，并提高它们的费米能级，进一步增强电子注入。此外，受LEC中离子添加剂的成功以及钙钛矿与碱金属的电化学掺杂的启发，我们在CsPbBr 3：PEO复合基质中利用锂盐LiPF 6，以在该SL-PeLEC中实现最佳的离子再分布和掺杂效果。虽然最初CNT电极具有略高的薄层电阻，但SL-PeLEC器件具有2.6v的低开启电压和530 cd/m2的最大亮度强度，证实了n掺杂增加的导电性。这项工作提供了一个独特的路线，走向灵活和明亮的钙钛矿LEC与稳定和透明的CNT电极，可以有注入效率调整极化诱导离子的EDL掺杂
2020-08-12 physics.app-ph physics.optics
Two-photon pumped lead halide perovskite nanowire lasers
溶液法制备的卤化铅钙钛矿在太阳能电池和微激光器中显示出非常光明的前景。最近，钙钛矿的非线性开始引起相当大的研究关注。二次谐波产生和双光子吸收已被成功地证明。然而，基于非线性的钙钛矿结构的微纳激光器等器件还没有出现.在这里，我们展示了来自钙钛矿纳米线的双光子泵浦纳米激光。采用一步溶液自组装法合成了钙钛矿型纳米线CH3NH3PbBr3，并将其分散在玻璃衬底上。在800 nm光激发下，在546 nm附近成功地观察到了具有周期性峰值的双光子泵浦激光效应。获得的双光子泵浦纳米激光器的品质因子约为960，相应的阈值约为674？J= cm 2。Q因子和阈值都与二维多边形微孔板中的传统回音壁模式相当。我们的研究是首次在钙钛矿纳米线中实现双光子泵浦的纳米激光。我们相信这一发现将极大地拓展钙钛矿在光限幅、光开关、生物医学成像等低成本非线性光学器件中的应用。
2015-10-14 physics.optics
Tunable Resonant Optical MicroCavities by Self-Assembled Templating
利用模板球自组装和电化学生长相结合的方法制备了纳米级光学腔。可调谐微腔的透射率测量显示出尖锐的谐振模式，Q因子>300，并且光强度局部增强25倍。横向光学模式的存在证实了光子的横向限制。计算表明亚微米模体积是可行的。这些微腔的小模体积有望在微激光器、原子光学、量子信息、生物光子学和单分子检测等方面得到广泛的应用。
2004-01-23 physics.optics
Glass-on-Glass Fabrication of Bottle-Shaped Tunable Micro-Lasers and Their Applications
我们描述了一种新的方法，通过使用CO $_2$激光器熔化Er：Yb玻璃到二氧化硅微毛细管或纤维，使微瓶形激光器。这通过两种玻璃具有不同的熔点的事实来实现。控制CO $_2$激光功率以使掺杂玻璃围绕二氧化硅圆柱体流动。在毛细管的情况下，所得到的几何形状是中空的微瓶形谐振器。这是一种简单的方法，用于在单个微米级结构上制造具有各种尺寸的玻璃WGM激光器。Er：Yb掺杂的玻璃外层通过锥形光纤在980 nm处泵浦，并且在1535 nm附近记录回音壁模式（WGM）激光。这种结构有利于一种新的方式来热光调谐的微激光器模式通过气体通过毛细管。气流的冷却效应使WGM向更短的波长移动，从而实现了超过70 GHz的激光模式的热调谐。结果拟合使用热线风速计的理论，允许流量校准与高达100 GHz/sccm的流量灵敏度。应变调谐的微激光模式高达50 GHz的也证明了。
2016-01-21 physics.optics
Tunable strong plasmon-exciton coupling based on borophene and deep subwavelength perovskite grating
提出硼烯–深亚波长钙钛矿光栅强耦合系统，通过电学调谐BGP与PE模式实现230 meV Rabi劈裂、1.76π主动相位调制及PT对称性破缺。
2022-09-18 physics.optics
Electro-optically tunable low phase-noise microwave synthesizer in an active lithium niobate microdisk
具有实时频率调谐的基于光子的低相位噪声微波产生对于包括下一代无线通信、雷达、计量和现代仪器在内的广泛学科至关重要。在这里，第一次尽我们所知，窄带宽的双波长微激光器产生的近简并的多边形模式在高Q值的活性锂微晶片。利用锥形光纤对回音壁微盘谐振器进行弱微扰，实现了具有独立可控谐振波长和自由光谱范围的高Q多边形模的形成。稳定的拍频信号证实了在可调谐激光器中实现的低相位噪声。由于两个近简并的激光模之间以及两个激光模与泵浦模之间的高空间重叠因子，抑制了两个模式之间的增益竞争，从而导致稳定的双波长激光产生，进而导致低噪声微波源。测得的微波信号的线宽为~6.87 kHz，相位噪声为~-123 dBc/Hz，电光调谐效率为-1.66 MHz/V。
2022-09-22 physics.app-ph physics.optics
Color-Tunable Mixed-Cation Perovskite Single Photon Emitters
用于高速率量子密钥分发的诸如波分复用（WDM）的量子光子学技术需要窄带的、光谱可调谐的单光子发射器。依赖于对外延量子点施加大的机械应变或对2D金属二硫属化物中的色心施加电场和磁场的物理方法提供有限的光谱可调谐性。在这里，我们采用化学方法来合成一系列胶体混合阳离子钙钛矿量子点（$\text{Cs}_{1-x}\text{FA}_{x}\text{PbBr}_3$），其在室温下显示出高度光稳定的，成分可调的单光子发射-在可见波长光谱范围内跨越超过30 nm。我们发现，剪裁的化学计量的有机甲脒（FA）阳离子在全无机铯铅溴化（$\text{CsPbBr}_3$）钙钛矿量子点的电子能带结构失谐，同时保持其优良的单光子发射特性。我们认为，这项工作中研究的混合阳离子钙钛矿量子点为实现颜色可调的单光子发射器提供了一个新的平台，可以很容易地集成在各种量子光子器件中。
2022-07-07 cond-mat.mes-hall physics.atm-clus physics.optics
Topological liquid crystal superstructures as structured light lasers
液晶（LC）形成具有人工或自然产生的拓扑缺陷的极其丰富的自组装拓扑结构。LC的一些主要应用是各种光学和光子器件，其中与它们的固态对应物相比，软光子系统在诸如自组装、自修复、大的可调谐性、对外部刺激的敏感性和生物相容性的独特性质方面是根本不同的。在这里，我们表明，复杂的可调谐微激光器发射结构光可以产生自组装拓扑LC超结构包含拓扑缺陷插入到一个薄的法布里-珀罗微腔。LC超结构的拓扑结构和几何形状通过提供复杂的三维变化光轴和序参量奇异性来确定发射光的结构，也影响光偏振的拓扑结构。微激光器可以通过电场在模式之间切换，并且其波长可以随温度调谐。所提出的软物质微激光方法为软物质光子学研究开辟了新的方向，其中可以设计和实现具有特定强度和偏振场的结构光。
2023-03-08 cond-mat.soft physics.optics
Boosting tunable blue luminescence of halide perovskite nanoplatelets through post-synthetic surface trap repair
卤化物钙钛矿纳米晶体在整个可见光谱中的容易调谐的发射使它们成为用于发光应用的非常有前途的材料。尽管在红色和绿色光谱范围内发射的纳米晶体已经实现了高量子产率和长期胶体稳定性，但蓝色区域目前落后，量子产率低，发射谱宽，胶体稳定性不足。在这项工作中，我们提出了一种简便的合成方法，用于获得二维CsPbBr3纳米片与单层精确控制其厚度，导致尖锐的光致发光和电致发光峰与可调的发射波长之间的432和497 nm由于量子限制。随后添加PbBr 2-配体溶液修复表面缺陷可能源于弱发射纳米片的子系综中的溴化物和铅空位。因此，发射蓝光的胶体分散体的总光致发光量子产率提高到73 ± 2%的值。瞬态光谱测量的激子共振的重点进一步证实了建议的修复过程。此外，这些纳米片在膜中的高稳定性和对延长的UV光暴露的高稳定性被示出。
2020-10-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Room-temperature continuous-wave operation of organometal halide perovskite lasers
溶液处理的有机-无机卤化铅钙钛矿最近已经成为可调谐半导体激光器的有前途的增益介质，并且已经成为与无机III-V族半导体竞争的芯片级激光器的材料候选者。虽然室温下的电泵浦激光是最终目标，但迄今为止尚未实现室温下的光泵浦连续波激光，这是激光二极管的先决条件。在这里，我们报告激光作用在硅衬底上的表面发射分布反馈甲基铵碘化铅（MAPbI 3）钙钛矿激光器，在室温下连续波光泵浦，在周围的空气环境。这种出色的性能是通过13 W/cm 2的超低激光阈值实现的，这是通过热纳米压印光刻实现的，该光刻直接将钙钛矿图案化为具有大模式限制的高Q腔，同时改善钙钛矿发射特性。我们的研究结果代表了实现钙钛矿激光二极管的重要一步，这是必不可少的，在未来的钙钛矿激光器插入到光子集成电路，在光学计算，传感和片上量子信息的应用。
2018-06-26 physics.app-ph physics.optics
Electrically tunable Berry curvature and strong light-matter coupling in birefringent perovskite microcavities at room temperature
自旋光电子学领域的基础是对具有强光学非线性的器件中的光子自旋轨道耦合的良好控制。此类设备可能是光电子学新时代的关键，在光电子学新时代，光的动量和偏振自由度与电子器件相互交织并相互连接。然而，通过电子手段操纵光子是一项艰巨的任务，因为它们的电荷中性，并且需要对其介质进行复杂的电光调制。在这项工作中，我们提出了电调谐微腔激子极化激元共振在Rashba-Dresselhaus自旋轨道耦合场在室温下。我们发现，不同的自旋轨道耦合场和减少腔对称性的组合导致可调的Berry曲率的形成，量子几何效应的标志。为此，我们已经实现了一种新的架构的混合光子结构的二维钙钛矿层纳入微腔填充的液晶。我们的工作接口与电子自旋光电子器件相结合的强光物质耦合条件和人工规范场的电气控制。
2022-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Mechanisms and Opportunities for Tunable High-Purity Single Photon Emitters: A Review of Hybrid Perovskites and Prospects for Bright Squeezed Vacuum
Glasgow College, University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学格拉斯哥学院）；Institute of Fundamental and Frontier Sciences, University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学基础与前沿科学研究院）
本文综述了单光子发射体的机制与机遇，重点分析了混合有机-无机钙钛矿量子点在可调发射、窄线宽和室温操作方面的优势，并探讨了明亮压缩真空态在高纯度光子生成中的潜力。
2026-01-05 physics.optics quant-ph
Tunable out-of-plane excitons in 2D single crystal perovskites
有机-无机杂化钙钛矿已经成为光子应用的非常有前途的材料，这要归功于允许调整其光学特性的巨大合成通用性。在二维（2D）晶体形式中，这些材料表现为多量子阱异质结构，具有稳定的激子共振直到室温。在这项工作中，在二维钙钛矿单晶薄片中观察到强的光-物质耦合，并使用偏振依赖的激子-极化激元响应来揭示新的激子特征。首次观察到激子的面外分量，这对于这种2D系统是出乎意料的，并且在其他层状材料（例如过渡金属二硫属化物）中完全不存在。通过比较具有相同无机层但不同有机夹层的不同混合钙钛矿，示出了有机配体的性质如何可控地影响面外激子-光子耦合。这种垂直偶极耦合在那些系统（例如，等离子体纳米腔）中特别寻求，其中场的方向通常与材料片正交。有机夹层也被证明会影响与分层结构相关的强双折射，这在这项工作中被利用来在仅几微米的传播中完全旋转线性偏振度，类似于超材料中发生的情况。
2018-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Fully Integrated Perovskite Polaritonic Circuits with Tunable Lasing and Nonlinear Amplification
本研究提出了一种完全集成的钙钛矿极子电路，实现了室温相干激光和非线性放大，为低功耗高非线性光子电路提供了新方案。
2025-12-02 physics.optics
Active Perovskite Hyperbolic Metasurface
The University of Texas at Dallas（达拉斯大学）；DigiLens, Inc.（DigiLens公司）；ITMO University（ITMO大学）
本研究提出了一种基于溶液处理的金属卤化物钙钛矿增益材料的活性II型双曲超材料，实现了在硅平台上750纳米波长范围内的应用，为芯片级超材料组件和光子集成电路的集成化铺平了道路。
2020-02-10 physics.app-ph physics.optics
Determination of Dielectric Functions and Exciton Oscillator Strength of Two-Dimensional Hybrid Perovskites
二维（2D）杂化有机无机钙钛矿（HOIP）半导体作为下一代光电子器件的平台已经引起了广泛的关注，受益于其天然存在的和可调谐的多量子阱（QW）结构，其能够实现宽范围的物理性质。确定2D HOIP的固有光学/电子特性对于进一步在光子和光电子器件中的应用是极其重要的。在这里，我们获得的光学介电函数，复折射率，和复杂的光学电导率的Ruddlesden-Popper（RP）和迪翁-Jacobsen（DJ）相的2D HOIP作为钙钛矿量子阱厚度的函数，通过光谱椭圆偏振法在宽的能量范围为0.73 - 3.34 eV。在介电函数中识别出一系列特征峰，并解释了基态激子峰随单胞厚度和激子约束变化的演化规律。我们观察到的主要激子共振的光消光和电损耗角正切的非凡价值，并提供与其他已知的激子材料的详细比较。我们的研究为进一步了解纯相位二维HOIP的光学性质奠定了基础，这将有助于其光子学和光电子器件的精确建模。
2020-09-30 physics.app-ph physics.optics
Femtosecond Laser Engraved 2D Tunable Optofluidic Liquid Core/Air Cladding Channel Waveguides on PDMS
我们已经证明了二维液体基多模光波导结构的制造和表征的聚二甲基硅氧烷（PDMS）材料为基础的芯片。通过飞秒激光微加工工艺实现了两个单独的微结构的制造，一个具有14微米的宽度和27微米的深度，而另一个具有110微米的宽度和深度。染料溶液从一端到另一端穿过微结构;其中染料溶液充当芯，而PDMS和空气充当包层介质。优化了飞秒激光微加工工艺参数，包括激光功率、脉冲宽度、写入速度、聚焦光束尺寸等。通过频谱分析和模态分析，对液芯/空气包层波导的结构进行了验证。光学分析已经通过使用荧光耦合出填充有不同的染料溶液的波导结构。这些波导结构提供了强的光限制和染料溶液与泵浦光之间的强烈相互作用。所开发的微结构在强度、波长和光束尺寸方面是可调的。这种微结构可以在任何多功能芯片实验室设备中的芯片实验室微激光器和传感应用的设计和开发中实现。
2023-01-26 physics.optics
Above and beyond the laser induced anti Stokes broadband white light emission in rare earth manganese perovskites
本研究通过实验与理论分析，揭示了无铅稀土锰钙钛矿在近红外激发下产生宽带白光发射的动力学机制，其辐射谱近似太阳光谱，为固态照明和光伏应用提供了新途径。
2025-09-10 physics.app-ph physics.ins-det physics.optics
Tunable Collective Excitations in Epitaxial Perovskite Nickelates
本研究在外延La1-xSrxNiO3薄膜中观察到常规金属和关联等离激元，发现x=0.125样品因O2p-Ni3d轨道杂化增强和有效关联U*减弱而缺失关联等离激元，揭示了轨道杂化对强关联系统电子结构和等离激元形成的深远影响，表明LSNO在光电器件中具有应用潜力。
2024-06-01 cond-mat.mtrl-sci physics.optics physics.plasm-ph
Ultranarrow linewidth room-temperature single-photon source from perovskite quantum dot embedded in optical microcavity
本研究展示了一种基于嵌入可调开放式光学微腔的CsPbI3钙钛矿量子点的室温超窄带宽单光子源，以5MHz速率产生偏振光子，光谱窄至1nm，并实现94%纯度的单模发射，为光量子技术提供高性能方案。
2023-05-16 physics.optics
Tuning the Ultrafast Response of Fano Resonances in Halide Perovskite Nanoparticles
在高达几个THz的频率下完全控制纳米系统的基本物理学是可调谐和超快纳米光子器件和超材料的关键。在这里，我们结合了卤化物钙钛矿纳米颗粒的光学特性的几何和超快控制，这构成了纳米光子学的一个突出平台。自由载流子的脉冲光注入穿过半导体间隙导致远场电磁特性的亚皮秒修改，其完全由系统的几何形状控制。当纳米颗粒的尺寸被调整，以实现窄带激子和几何形状控制的米氏共振之间的重叠，透射率的超快调制是完全相反的，相对于通常观察到的具有不同尺寸的纳米颗粒，在散装系统和薄膜。化学，几何和超快调谐之间的相互作用提供了一个额外的控制参数与纳米天线和超快光开关的影响。
2020-09-28 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Colloidal Nanocrystals Regrowth-Assisted Synthesis of Perovskite Microwire Lasers for Integrated Optoelectronics
Skolkovo Institute of Science and Technology（斯科尔科沃科学技术研究所）；ITMO University（ITMO大学）；Nanjing University（南京大学）
本研究通过胶体钙钛矿纳米晶体再生辅助合成高质钙钛矿微丝激光器，利用二苯醚溶剂实现快速合成，产生高Q值相干发射，用于集成光电子学设备。
2026-03-25 physics.optics
Continuous-Wave Nonlinear Polarization Control and Signatures of Criticality in a Perovskite Cavity
本文在CsPbBr₃钙钛矿腔中实现了连续波非线性，展示了光学双稳态、非线性偏振控制，并通过温度依赖的光学迟滞测量发现约65 K处非线性显著增强，揭示了相变特征，确立了该平台在可调谐非线性光学中的价值。
2024-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Room-temperature cavity exciton-polariton condensation in perovskite quantum dots
IBM Research Europe – Zurich（IBM欧洲苏黎世研究中心）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；Institute of Materials Science of Sevilla, Consejo Superior de Investigaciones Científicas − Universidad de Sevilla (CSIC-US)（塞维利亚材料科学研究所，西班牙国家研究委员会-塞维利亚大学）；Laboratory of Inorganic Chemistry, Department of Chemistry and Applied Biosciences, ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院化学与应用生物科学学院无机化学实验室）；Empa − Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology（瑞士联邦材料科学与技术研究院）
研究在室温下利用钙钛矿量子点实现极子凝聚，通过可调谐光学谐振腔中的Gaussian形变形势阱，展示了极子凝聚的超线性强度依赖性和其他特性，为极子器件开发奠定基础。
2024-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.optics
Scalable Dip-Coated Bragg Mirrors for Strong Light-Matter Coupling with 2D Perovskites
本文提出用蒸发诱导自组装结合浸涂法制备可扩展的高性能布拉格反射镜，与二维钙钛矿集成后在室温下实现90 meV拉比分裂的强光-物质耦合，为可调谐光学腔及低阈值极化激元器件提供新平台。
2025-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Tuneable optical gain and broadband lasing driven in electrospun polymer fibers by high dye concentration
本文研究高染料浓度掺杂的电纺聚苯乙烯光纤，发现取向光纤可实现增益谱精细调谐，无序光纤可产生随机激光，且提高染料含量能将激光阈值降低约6倍并改变发射波长，为光学传感和可调谐微激光器提供了可变增益宽带激光活性介质。
2023-05-31 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Theory and Experiments of Pressure-Tunable Broadband Light Emission from Self-Trapped Excitons in Metal Halide Crystals
流体静压通常被应用于调谐来自钙钛矿中的自陷激子（STE）的宽带光发射，用于产生白光和研究基本的电子-声子相互作用。然而，一个通用的理论仍然缺乏理解的压力驱动的STE排放的演变。在本工作中，我们首先确定了一个理论模型，该模型预测了静水压力对STE发射光谱的影响，然后我们报告了在二维间接带隙CsPb 2Br 5晶体中观察到的极宽带光致发光及其宽压力光谱调谐。一个很好的协议被发现之间的理论和实验上的特殊的实验观察STE发射的光谱带宽几乎恒定，但线性增加的能量与压力低于2 GPa。进一步的理论分析和高压下的实验结果表明，两种类型的STE参与和不同的响应外压力。我们随后调查了发表的STE排放，发现它们中的大多数在压力下显示出光谱蓝移，正如理论所预测的那样。一个合适的理论模型的识别和它的应用，STE发射通过坐标配置图铺平了道路，工程STE发射和电子-声子相互作用的基本理解。
2022-09-23 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Electrical switching of a chiral lasing from polariton condensate in a Rashba-Dresselhaus regime
本文提出一种基于液晶与CsPbBr₃钙钛矿腔的电可调器件，利用Rashba-Dresselhaus自旋轨道耦合调控极化激元凝聚体的手性激光发射，并通过电压实现手性发射的开关切换。
2022-11-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
