1 中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院 高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
3 西南大学 发光与实时分析教育部重点实验室, 物理科学与技术学院, 重庆 400715
有机-无机杂化钙钛矿作为激光的增益介质时, 存在室温时纳秒脉冲或连续激光作用下的光泵浦器件不稳定、难以实现电泵浦激光等问题.通过将金纳米粒子水溶液和PEDOT∶PSS溶液共混的方法, 将20 nm尺寸的金纳米粒子掺杂至光泵浦平面波导器件的界面层PEDOT∶PSS中, 掺杂了金纳米粒子的平面波导器件(以CH3NH3PbBr3为增益介质)的放大自发辐射绝对强度相对于没掺杂金纳米粒子的器件提升了5.5倍.实验结果表明, 金纳米粒子的引入, 一方面提升了CH3NH3PbBr3薄膜的吸收, 增加了粒子反转数目, 另一方面加快了激发态激子的辐射跃迁速率.仿真分析表明, 金纳米粒子的近场和远场复合表面等离激元可有效耦合增益介质光吸收/发射主区域, 从而提高了平面波导器件的放大自发辐射性能.研究结果可为高效泵浦激光的实现提供参考.
有机-无机杂化钙钛矿 放大自发辐射 金纳米粒子 近场表面等离激元 远场表面等离激元 Organic-inorganic hybrid perovskite Amplified spontaneous emission Gold nanoparticles Near-field surface plasmon Far-field surface plasmon
