CN110474228A - 一种钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器，包括：泵浦源、激光增益介质和谐振腔，其特征在于，所述泵浦源为短于量子点吸收截止波长的泵浦光源，用于激发所述激光增益介质；所述激光增益介质为钙钛矿量子点微晶玻璃，用于接收所述泵浦源的辐射而发射光子；所述谐振腔为周期性结构谐振腔，用于放大由所述激光增益介质发射的光子以输出连续激光或脉冲激光；所述激光增益介质的钙钛矿量子点微晶玻璃材料为CsPbX3(X＝Cl,Br,I)，或CsPb(ClxBr1‑x)3，或CsPb(BrxI1‑x)3，或CsPb2Br5，所述钙钛矿量子点微晶玻璃材料中的Pb离子可全部或部分替换为锡离子，或铋离子，或锰离子；所述钙钛矿量子点微晶玻璃的发光波长在400‑800nm范围可以调节，环境稳定性和机械稳定性好，光学传输损耗低。

Description

一种钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器
技术领域
本发明涉及激光技术领域，具体而言，尤其涉及一种钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器。
背景技术
可见光固态激光器在激光通信、荧光激发、激光雷达、光电检测、医疗仪器、生物工程、材料分析、激光打标、全息摄影、拉曼光谱、激光照明等领域有广泛的应用。可见光固态激光器有主要半导体电泵浦激光器、全固态光泵浦的非线性效应(倍频)激光器等。
半导体电泵浦激光器工艺复杂、成本高、因波长受限于半导体材料的禁带宽度而导致激射波长可调范围窄或不连续可调，光束质量不好(偏振导致横模特性不好)。虽然近年来出现了半导体量子点电泵浦激光器，但仍存在如下问题：(1)需要复杂的制备工艺、要求金属有机气相沉积(MOCVD)或者分子束外延(MBE)等贵设备、成本非常高；(2)发光波长受限于半导体的禁带宽度、匹配的量子阱宽带半导体材料难以找到，致使发光波长可调节能力差；(3)MOCVD和MBE法生长的半导体量子点材料面密度和体密度增加困难，导致光电转换效率和光增益增加困难；(4)光束质量(横模特性)不理想。
全固态光泵浦的非线性效应(倍频)激光器，例如Nd3+掺杂YAG在1064nm光倍频产生532nm绿色激光的激光器，要求808nm激光泵浦，波长可调节性能很差，光电转换效率低，波长热稳定性差。
相对于半导体电泵浦激光器，钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器具有如下几点明显的优势：(1)钙钛矿量子点激光微晶玻璃采用固态熔融法生长，制作成本非常低。(2)钙钛矿量子点微晶玻璃发光波长可以通过调整量子点里的阴离子大范围调节，也可以通过量子点尺寸进行小范围调节，还可以通过替代Pb离子进行一定调节。根据文献和实验结果可知：CsPbCl3量子点发紫光(峰值波长为400nm-430nm)、CsPbBr3量子点发蓝绿光(峰值波长为500nm-530nm)、CsPbI3量子点发红光(峰值波长为660nm-700nm)，可以通过不同阴离子合金化进行更大范围发光波长调节CsPb(ClxBr1-x)3(x＝0-1)、CsPb(BrxI1-x)3(x＝0-1)，实现400nm-800nm光谱发光。通过调节量子点生长条件，钙钛矿量子点的尺寸可以调节，根据量子限阈效应和量子点激子发光特性，可以在一定范围调节发光波长。通过锡、铋和锰等离子替代Pb离子，也会有发光波长调节作用。(3)量子点玻璃里面的量子点面密度或者体密度更容易通过优化量子点浓度调节，这样发光量子效率可以调节，因而光电转换效率和光增益很容易优化调节；量子点玻璃材料光致发光光谱很窄，这样增益谱集中在很窄的波长范围，可能导致很高的光电转换效率和光增益；量子点吸收截面大，发光量子效率很高(其中CsPbBr3量子点效率可达90％)，这也会增大光电转换效率和光增益，而且也能减少热量耗散。(4)光束质量可以控制。块体量子点激光玻璃材料，光束质量可以通过块体形状来控制，可以利用模具制备方形或者圆形的玻璃样品；量子点玻璃还可以制作成光纤或者光波导，可以很好控制横模特性。
相比于全固态光泵浦的非线性效应(倍频)激光器，钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器波长可调节性好，光电转换效率高，热量耗散少，波长热稳定性好。
尽管目前存在几个基于量子效应激光的报道，但是这些都是基于纳米晶量子点和纳米线制备的分散体或者和其他材料混合的薄膜，这样的激光增益介质相对量子点激光玻璃有明显的缺点：(1)谐振腔内光损耗很大，不利于激光形成；(2)环境稳定性、可靠性很差，这样的激光增益材料不能长时间在空气氧化和湿度环境下稳定工作，导致激光性能退化或失效；(3)机械稳定性，量子点颗粒容易移动位置。对比而言，量子点激光玻璃增益材料具有如下优势：(1)环境稳定性好、机械稳定性好，如抗湿气和氧化，抗震动性能好等；(2)量子点玻璃材料容易抛光整形，再或者制备成光纤和光波导。
综上，钙钛矿量子点微晶玻璃是一种有巨大优势激光器增益介质材料，用它制作的激光器具有非常明显的优势。
发明内容
根据上述提出现有技术中电泵浦激光器成本高、发光波长可调性差、光电转换效率低、光束质量不理想等问题，全固态激光器波长可调节能力差、光电转换效率低、波长稳定性差等问题，以及以基于纳米晶量子点和纳米线制备的分散体或者和其他材料混合的薄膜为激光增益介质的激光器环境稳定性、可靠性以及机械稳定性很差、以及光学传输损耗大等技术问题，而提供一种钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器。本发明以钙钛矿量子点微晶玻璃为激光增益介质的激光器，其量子点玻璃材料容易抛光整形，激光器的环境稳定性好、机械稳定性好，能长时间在空气氧化和湿度环境下稳定工作，而且光学传输损耗小，有利于激光出射、降低泵浦阈值和工作温度。
本发明采用的技术手段如下：
一种钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器，包括：泵浦源、激光增益介质和谐振腔，所述泵浦源为短于量子点吸收截止波长的泵浦光源，用于激发所述激光增益介质；所述激光增益介质为钙钛矿量子点微晶玻璃，用于接收所述泵浦源的辐射而发射光子；所述谐振腔为周期性结构谐振腔，用于放大由所述激光增益介质发射的光子以输出连续激光或脉冲激光；
所述激光增益介质的钙钛矿量子点微晶玻璃材料为CsPbX3(X＝Cl,Br,I)，或CsPb(ClxBr1-x)3(x＝0-1)，或CsPb(BrxI1-x)3(x＝0-1)，或CsPb2Br5，所述钙钛矿量子点微晶玻璃材料中的Pb离子可全部或部分替换为锡离子，或铋离子，或锰离子。
进一步地，所述钙钛矿量子点微晶玻璃的玻璃基质为硼酸盐，或硼硅酸盐，或硼磷酸盐，或铝酸盐，或铝硅酸盐，或铝硼硅酸盐，或硅酸盐，或磷酸盐，或磷硅酸盐，或碲酸盐，或锗酸盐，或硼锗酸盐，或钛酸盐，或锑酸盐，或砷酸盐。
进一步地，所述激光增益介质为由钙钛矿量子点微晶玻璃制备的抛光块体材料、光纤或光波导。
进一步地，所述周期性结构谐振腔为法布里-珀罗结构谐振腔，或分布布拉格反射镜结构谐振腔，或分布反馈结构谐振腔。
进一步地，所述周期性结构谐振腔可制作成垂直腔面发射激光器。
进一步地，所述泵浦光源为LED或氙灯、或激光器，所述泵浦光源为短于钙钛矿量子点玻璃吸收截止波长的紫外光，或紫光，或蓝光。
进一步地，所述激光器为连续光激光器或脉冲光激光器，所述脉冲光激光器为调Q激光器或锁模脉冲激光器，所述调Q或锁模脉冲激光器为主动调Q或锁模的电光调制型和声光调制型，或被动调Q或锁模的可饱和吸收体型，所述可饱和吸收体为半导体或染料。
进一步地，所述激光器的发光波长在400nm-800nm范围可调，量子点材料的发光量子效率可达45％～90％，环境稳定性和机械稳定性好，光学传输损耗小。
较现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明提供的钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器，其钙钛矿量子点微晶玻璃材料选用CsPbX3(X＝Cl,Br,I)，或CsPb(ClxBr1-x)3(x＝0-1)，或CsPb(BrxI1-x)3(x＝0-1)，或CsPb2Br5，制作成的激光器环境稳定性好、机械稳定性好，能长时间在空气氧化和湿度环境下稳定工作，抗湿气和氧化强，且抗震动性能好。
2、本发明提供的钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器，钙钛矿量子点微晶玻璃的各方面性能较优秀，制备工艺简单、成本低，无需进行核壳结构的钝化处理，发光量子效率高，发光波长在400nm-800nm范围内连续可调，极大值半高宽窄，适合大规模生产；钙钛矿量子点微晶玻璃的发光波长可以通过调节钙钛矿阴离子、量子点尺寸和Pb离子替换等进行调节。
3、本发明提供的钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器，与量子点晶体颗粒及其与其他物质混合的薄膜相比较，钙钛矿量子点微晶玻璃的环境稳定性、机械稳定性以及可靠性等方面远远胜出。
4、本发明提供的钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器，钙钛矿量子点微晶玻璃的传输损耗远远小于晶体颗粒、纳米线及其复合薄膜，因为大大减小了散射损耗而有利于出射激光，进而具有降低泵浦阈值、降低温度等优点。
5、以量子点玻璃为及光增益介质的优势还有：短于吸收截止波长的多种激发波长都可以激发量子点发光，紫外LED、蓝光LED、氙灯和激光器等配套泵浦光源很容易找到。现有的法布里-珀罗(FB)谐振腔、分布布拉格反射镜(DBR)谐振腔和分布反馈(DFB)谐振腔技术成熟、可以利用。
综上，应用本发明的技术方案能够解决现有技术中存在的以基于纳米晶量子点和纳米线制备的分散体或者和其他材料混合的薄膜为激光增益介质的激光器环境稳定性、机械稳定性以及可靠性很差的问题，而且钙钛矿量子点微晶玻璃的传输损耗大大减小，从而有利于激光出射、降低泵浦阈值和工作温度。
基于上述理由本发明可在激光通信、荧光激发、激光雷达、光电检测、医疗仪器、生物工程、材料分析、激光打标、全息摄影、拉曼光谱、激光照明等领域广泛推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中谐振腔结构为法布里-珀罗(FP)的钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器的示意图。
图2为本发明中谐振腔结构为分布布拉格反射镜(DBR)的钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器的示意图。
图3为本发明中谐振腔结构为分布反馈(DFB)的钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器的示意图。
图4为本发明中钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的分布布拉格反射镜(DBR)谐振腔结构的光纤激光器的示意图。
图5为本发明中钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的垂直腔面发射激光器的示意图。
图6为本发明中钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的被动调Q或锁模脉冲激光器的示意图。
图7为本发明中钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的主动调Q或锁模脉冲激光器的示意图。
图8为本发明中CsPbBr3量子点微晶玻璃的发光光谱和激发光谱的示意图，其中(a)为发光光谱的示意图，(b)为激发光谱的示意图。
图9为本发明中CsPbI3量子点微晶玻璃的发光光谱和激发光谱的示意图，其中(a)发光光谱的示意图，(b)为激发光谱的示意图。
图10为本发明中CsPbBr3量子点微晶玻璃在不同温度下的发光光谱的示意图。
图中：1、泵浦源；2、激光增益介质；3、谐振腔；4、泵浦耦合器；5、钙钛矿量子点微晶玻璃光纤；6、可饱和吸收体；7、起偏器；8、电光晶体；9、检偏器。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示为本发明中谐振腔结构为法布里-珀罗(FP)的钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器的示意图。如图1所示，在本实施例中，钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器包括：
泵浦源1，用于激发激光增益介质2，使激光增益介质2发射出光子；
激光增益介质2，用于接收泵浦源1的辐射而发射光子；
谐振腔3，用于放大由激光增益介质2发射的光子以输出连续激光或脉冲激光。
所述激光增益介质2的钙钛矿量子点微晶玻璃材料为CsPbX3(X＝Cl,Br,I)，或CsPb(ClxBr1-x)3(x＝0-1)，或CsPb(BrxI1-x)3(x＝0-1)，或CsPb2Br5，所述钙钛矿量子点微晶玻璃材料中的Pb离子可全部或部分替换为锡离子，或铋离子，或锰离子。
在实施例1中，所述钙钛矿量子点微晶玻璃的玻璃基质为硼酸盐，或硼硅酸盐，或硼磷酸盐，或铝酸盐，或铝硅酸盐，或铝硼硅酸盐，或硅酸盐，或磷酸盐，或磷硅酸盐，或碲酸盐，或锗酸盐，或硼锗酸盐，或钛酸盐，或锑酸盐，或砷酸盐。在实施例1中，所述激光增益介质2为由钙钛矿量子点微晶玻璃制备的抛光块体材料。
在实施例1中，如图1所示，所述谐振腔3为周期性结构谐振腔，所述周期性结构谐振腔为法布里-珀罗(FP)结构谐振腔。激光增益介质2形成在两个具有不同反射率的反射镜之间，右侧为反射率接近100％高反射的反射镜，左侧为反射率达90-99％高反射的略有透射的反射镜，用于出射激光。
在实施例1中，所述泵浦光源为LED、氙灯或激光器，所述泵浦光源为短于钙钛矿量子点玻璃吸收截止波长的紫外光，或紫光，或蓝光。
在实施例1中，所述激光器为连续光激光器。
在实施例1中，所述激光器的发光波长在400nm-800nm范围可调，量子点材料的发光量子效率可达45％～90％，环境稳定性和机械稳定性好，光学传输损耗小。
实施例2
图2为本发明中谐振腔结构为分布布拉格反射镜(DBR)的钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器的示意图。如图2所示，在本实施例中，钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器包括：
泵浦源1，用于激发激光增益介质2，使激光增益介质2发射出光子；
激光增益介质2，用于接收泵浦源1的辐射而发射光子；
谐振腔3，用于放大由激光增益介质2发射的光子以输出连续激光或脉冲激光。
与实施例1不同的是，实施例2的钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器中，所述谐振腔3为周期性结构谐振腔中的分布布拉格反射镜(DBR)结构谐振腔。激光增益介质2形成在两个具有不同反射率的反射镜之间，右侧DBR区为反射率接近100％高反射的反射镜，左侧DBR区为反射率达90-99％高反射的略有透射的反射镜，用于出射激光。
实施例2的其他方面可以与实施例1相同，在此不进行赘述。
实施例3
图3为本发明中谐振腔结构为分布反馈(DFB)的钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器的示意图。如图3所示，在本实施例中，钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器包括：
泵浦源1，用于激发激光增益介质2，使激光增益介质2发射出光子；
激光增益介质2，用于接收泵浦源1的辐射而发射光子；
谐振腔3，用于放大由激光增益介质2发射的光子以输出连续激光或脉冲激光。
与实施例1不同的是，实施例3的钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器中，所述谐振腔3为周期性结构谐振腔中的分布反馈(DFB)结构谐振腔，可使激光器双向出射激光。
实施例3的其他方面可以与实施例1相同，在此不进行赘述。
实施例4
图4为本发明中钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的分布布拉格反射镜(DBR)谐振腔结构的光纤激光器的示意图。如图4所示，在本实施例中，钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器包括：
泵浦源1，用于激发激光增益介质2，使激光增益介质2发射出光子；
激光增益介质2，用于接收泵浦源1的辐射而发射光子；
谐振腔3，用于放大由激光增益介质2发射的光子以输出连续激光或脉冲激光。
与实施例1不同的是，实施例4的钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器中，所述激光增益介质2为由钙钛矿量子点微晶玻璃制备成的钙钛矿量子点微晶玻璃光纤5，所述光纤的芯层使用激光钙钛矿量子点玻璃作为增益介质，包层使用二氧化硅等低折射率材料。
所述谐振腔3为周期性结构谐振腔中的分布布拉格反射镜(DBR)结构谐振腔。激光增益介质2形成在两个具有不同反射率的反射镜之间，右侧DBR区为反射率接近100％高反射的反射镜，左侧DBR区为反射率达90-99％高反射的略有透射的反射镜，用于出射激光。
所述泵浦源1的泵浦方式为双向泵浦，利用泵浦耦合器4将泵浦激光器的光耦合进入光纤芯层，泵浦光沿着激光腔泵浦。
实施例4的其他方面可以与实施例1相同，在此不进行赘述。
实施例5
图5为本发明中钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的垂直腔面发射激光器的示意图。如图5所示，在本实施例中，钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器包括：
泵浦源1，用于激发激光增益介质2，使激光增益介质2发射出光子；
激光增益介质2，用于接收泵浦源1的辐射而发射光子；
谐振腔3，用于放大由激光增益介质2发射的光子以输出连续激光或脉冲激光。
与实施例1不同的是，实施例5的钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器中，所述谐振腔3为周期性结构谐振腔中的分布布拉格反射镜(DBR)结构谐振腔。激光增益介质2形成在两个具有不同反射率的反射镜之间，下面DBR区为反射率接近100％高反射的反射镜，上面DBR区为反射率达90-99％高反射的略有透射的反射镜，用于出射激光。由所述分布布拉格反射镜(DBR)结构谐振腔制作成垂直腔面发射激光器，所述垂直腔面发射激光器满足在同样工艺中可一次性制作多个该类型激光器。
实施例5的其他方面可以与实施例1相同，在此不进行赘述。
实施例6
图6为本发明中钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的被动调Q或锁模脉冲激光器的示意图。如图6所示，在本实施例中，钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器包括：
泵浦源1，用于激发激光增益介质2，使激光增益介质2发射出光子；
激光增益介质2，用于接收泵浦源1的辐射而发射光子；
谐振腔3，用于放大由激光增益介质2发射的光子以输出连续激光或脉冲激光。
与实施例1不同的是，实施例6的钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器中，所述谐振腔3为周期性结构谐振腔中的分布布拉格反射镜(DBR)结构谐振腔。激光增益介质2形成在两个具有不同反射率的反射镜之间，右侧DBR区为反射率接近100％高反射的反射镜，左侧DBR区为反射率达90-99％高反射的略有透射的反射镜，用于出射激光。
所述激光器为脉冲光激光器，所述脉冲光激光器为被动调Q激光器或锁模脉冲激光器，所述锁模脉冲激光器为可饱和吸收体型激光器，所述可饱和吸收体6为半导体或染料，用于调Q或者锁模，产生激光脉冲。
实施例6的其他方面可以与实施例1相同，在此不进行赘述。
实施例7
图7为本发明中钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的主动调Q或锁模脉冲激光器的示意图。如图7所示，在本实施例中，钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器包括：
泵浦源1，用于激发激光增益介质2，使激光增益介质2发射出光子；
激光增益介质2，用于接收泵浦源1的辐射而发射光子；
谐振腔3，用于放大由激光增益介质2发射的光子以输出连续激光或脉冲激光。
与实施例1不同的是，实施例7中的钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器还包括由起偏器7、电光晶体8和检偏器9构成的调Q或锁模用电光调制器，所述电光调制器可置换成声光调制器。
所述激光器为脉冲光激光器，所述脉冲光激光器为主动调Q激光器或锁模脉冲激光器，所述主动调Q或锁模脉冲激光器为电光调制型或声光调制型激光器。
实施例7的其他方面可以与实施例1相同，在此不进行赘述。
图8为本发明中CsPbBr3量子点微晶玻璃的发光光谱和激发光谱的示意图，其中(a)为发光光谱的示意图，(b)为激发光谱的示意图。如图8(a)所示，激发波长Ex分别为330nm、365nm、390nm、405nm、420nm、460nm和470nm，由图8(a)得出，激发波长从330nm到470nm变化，发光波长峰值都是514nm，谱型不变，可得钙钛矿量子点微晶玻璃的发光波长不依赖于激发波长。如图8(b)所示，监控发光波长Em为514nm，由图8(b)得出，短于其截止波长的很多波长光都能有效激发发光量子点；钙钛矿量子点微晶玻璃发光波长不随激发波长移动、发光谱线窄(半高宽为23nm)、光谱对称，发光量子效率高，达87％；环境稳定性和机械稳定性极好，发光波长可以通过量子点尺寸进行调节。
图9为本发明中CsPbI3量子点微晶玻璃的发光光谱和激发光谱的示意图，其中(a)发光光谱的示意图，(b)为激发光谱的示意图。如图9(a)所示，激发波长Ex分别为390nm、405nm、440nm和468nm，由图9(a)得出，激发波长从390nm到468nm变化，发光波长峰值都是691nm，谱型不变，可得钙钛矿量子点微晶玻璃的发光波长不依赖于激发波长。如图9(b)所示，监控发光波长Em为691nm，由图9(b)得出，短于其截止波长的很多波长光都能有效激发发光量子点；钙钛矿量子点微晶玻璃发光波长不随激发波长移动、发光谱线窄(半高宽为39nm)、光谱对称是量子点激子发光特征，发光量子效率高，达56％；环境稳定性和机械稳定性较好，发光波长可以通过量子点尺寸进行调节。
图10为本发明中CsPbBr3量子点微晶玻璃在不同温度下的发光光谱曲线。如图10所示，以激发波长Ex＝365nm为例，钙钛矿量子点微晶玻璃的发光峰值波长在室温29℃到125℃几乎不随温度变化，而且半高宽也基本不变，显示出优秀的光谱稳定性。量子点发光玻璃的发光强度随温度升高而降低，这是物理本质特性，在激光器应用时应该有温度控制设计。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器，包括：泵浦源、激光增益介质和谐振腔，其特征在于，所述泵浦源为短于量子点吸收截止波长的泵浦光源，用于激发所述激光增益介质；所述激光增益介质为钙钛矿量子点微晶玻璃，用于接收所述泵浦源的辐射而发射光子；所述谐振腔为周期性结构谐振腔，用于放大由所述激光增益介质发射的光子以输出连续激光或脉冲激光；
所述激光增益介质的钙钛矿量子点微晶玻璃材料为CsPbX3(X＝Cl,Br,I)，或CsPb(ClxBr1-x)3(x＝0-1)，或CsPb(BrxI1-x)3(x＝0-1)，或CsPb2Br5，所述钙钛矿量子点微晶玻璃材料中的Pb离子可全部或部分替换为锡离子，或铋离子，或锰离子。
2.根据权利要求1所述的钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器，其特征在于，所述钙钛矿量子点微晶玻璃的玻璃基质为硼酸盐，或硼硅酸盐，或硼磷酸盐，或铝酸盐，或铝硅酸盐，或铝硼硅酸盐，或硅酸盐，或磷酸盐，或磷硅酸盐，或碲酸盐，或锗酸盐，或硼锗酸盐，或钛酸盐，或锑酸盐，或砷酸盐。
3.根据权利要求1所述的钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器，其特征在于，所述激光增益介质为由钙钛矿量子点微晶玻璃制备的抛光块体材料、光纤或光波导。
4.根据权利要求1所述的钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器，其特征在于，所述周期性结构谐振腔为法布里-珀罗结构谐振腔，或分布布拉格反射镜结构谐振腔，或分布反馈结构谐振腔。
5.根据权利要求4所述的钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器，其特征在于，所述周期性结构谐振腔可制作成垂直腔面发射激光器。
6.根据权利要求1所述的钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器，其特征在于，所述泵浦光源为LED、氙灯或激光器，所述泵浦光源为短于钙钛矿量子点玻璃吸收截止波长的紫外光，或紫光，或蓝光。
7.根据权利要求1所述的钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器，其特征在于，所述激光器为连续光激光器或脉冲光激光器，所述脉冲光激光器为调Q激光器或锁模脉冲激光器，所述调Q或锁模脉冲激光器为主动调Q或锁模的电光调制型和声光调制型,或被动调Q或锁模的可饱和吸收体型，所述可饱和吸收体为半导体或染料。
8.根据权利要求1所述的钙钛矿量子点微晶玻璃为增益介质的激光器，其特征在于，所述激光器的发光波长在400nm-800nm范围可调，量子点材料的发光量子效率可达45％～90％，环境稳定性和机械稳定性好，光学传输损耗小。
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