《飛秒雷射在玻璃內部製備量子點》是依託中國科學院上海光學精密機械研究所，由趙全忠擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：飛秒雷射在玻璃內部製備量子點
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：趙全忠
- 依託單位：中國科學院上海光學精密機械研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
量子點在光電子學領域具有重大的套用前景，在固體透明材料內部特定區域精確地合成量子點對於功能光子器件具有重要意義。這是因為固體透明材料能夠給量子點提供穩定的環境，使其維持一定的尺寸，從而得到優異的環境穩定的光學性能。此外，量子點又可以調控固體透明材料的線性以及非線性光學性能。傳統的方法很難精確地在固體內部控制量子點析出的區域，從而影響日益發展的對光功能器件微型化、集成化的要求。聚焦的高重複頻率飛秒雷射熱累積效應產生的局域高溫場有望解決這一問題。本研究擬採用高重複頻率飛秒雷射在經過組分設計的玻璃材料中實現量子點的空間選擇性析出。通過調節雷射光場參數，利用局域化的高溫場在玻璃內部實現三維空間選擇性的晶化，控制析出量子點的尺寸大小和分布。研究製備的量子點摻雜玻璃材料的線性以及非線性光學性能，探索其在功能光電子器件中的套用。
結題摘要
量子點在光電子學領域具有重大的套用前景，在固體透明材料內部特定區域精確地合成量子點對於功能光子器件具有重要意義。這是因為固體透明材料能夠給量子點提供穩定的環境，使其維持一定的尺寸，從而得到優異的環境穩定的光學性能。此外，量子點又可以調控固體透明材料的線性以及非線性光學性能。傳統的方法很難精確地在固體內部控制量子點析出的區域，從而影響日益發展的對光功能器件微型化、集成化的要求。 本項目通過高重複頻率飛秒雷射在經過組分設計的玻璃材料中實現量子點的空間選擇性析出。按照研究計畫，取得如下成果：（1）提出了一種製備半導體納米晶體摻雜玻璃的普適方法；（2）利用高重複頻率飛秒雷射在設計的玻璃材料中誘導出半導體納米晶；（3）研究了製備半導體納米晶複合材料的線性以及非線性光學性能；（4）研究了飛秒雷射雙光子激發量子點摻雜玻璃上轉換螢光現象。 本項目提出了利用飛秒雷射在玻璃內部誘導合成半導體量子點從而實現特殊的線性以及非線性光學性能的研究方向。以透明固體材料內部量子點的製備為切入點，融合了光學、雷射、材料、化學等學科，充分發揮交叉學科的優勢。研究充分發揮了超短脈衝雷射的套用潛能並拓展了其套用領域。本工作的開展不僅對量子點的理論及套用研究開闢了新的方向，本工作的開展也對諸如全光通信、光信號調製器、光學存儲器、光學運算器等領域最具非常巨大的套用價值。
