(简称:上海光机所)成立于1964年5月,是我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所。发展至今,已形成以探索现代光学重大基础及应用基础前沿、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。研究...
(简称:上海光机所)是我国建立最早、规模最大的激光专业研究所,成立于1964年,现已发展成为以探索现代光学重大基础及应用基础前沿研究、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。重...
上海光机所国际合作工作始终围绕上海光机所的主责主业,以服务重大任务和国家需求为牵引,强化目标导向,注重内外集成协同,加强重大国际合作任务的谋划。坚持“战略布局,需求牵引,技术引领,合作共赢”的原则,基于科技部授予的国家国际科技合作基地及本单位学科技术优势,围绕“一带一路”国家倡议,深化拓展与发达国家实质性合作,夯实海外机构建设,积极培育和发起国际大科学计划,加强国际组织任职推荐,组织相关国际会议等,汇聚各类国际人才,建立以“平台-人才-项目-组织”合作模式,融入全球创新合作网络,助力上海光机所成为国际一流科研机构。上海光机所国际合作一直得到所领导的高度重视,历届所长亲自主管国际合作。1972年,上海光机所接待诺贝尔奖的美籍华裔科学家杨振宁,标志着我所第一次对外开放。2007年,被科技部首批授予“科技部国际科技合作基地”。2016年,科技部首次对全国2006-2008年间认定的113家国际合作基地进行了评估,上海光机所获评“优秀”。2021年,科技部首次对全国719家国际合作基地进行了评估,上海光机所持续获评“ 优秀”。王岐山副主席到上海光机所视察时,对上海光机所近几年取得的系列科技成果,以及重大国际合作项目“中以高功...
作为我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所,和首批上海市科普教育基地之一, (简称:上海光机所)在致力于科技创新的同时,十分重视科普工作。多年来,上海光机所借助科研院所强大的科普资源优势,围绕光学与激光科学技术,积极开展公众开放日、科普讲座、科技课堂、科普作品创...
超强激光科学卓越创新简报
(第五百八十一期)
2024年12月20日
上海光机所在过渡金属掺杂CdO薄膜调控ENZ非线性光学研究方面取得进展
近期, 高功率激光元件技术与工程部薄膜光学研发中心研究团队在过渡金属Mo掺杂CdO薄膜(MoxCd1-xO)调控ENZ非线性光学性能方面取得的新进展。相关研究成果以“Tailoring epsilon-near-zero wavelength and nonlinear absorption properties of CdO thin films by Mo doping”为题发表于Applied Physics Letters。
CdO作为n型半导体具备其极高的载流子迁移率、低电阻率以及在可见光到近红外光谱区域的高透明度,并且光子学领域受到广泛研究与应用。然而,CdO的ENZ波长位于中红外波段,在近红外领域的潜在应用仍有待探索。此外,CdO具有大的静态介电常数,有效减少了电子散射,可以通过各种金属掺杂剂对CdO光电性能进行调控,即使在高掺杂浓度下也具有高电子迁移率。CdO的卓越电子迁移率和可调谐光电性质确保了其低光学损耗和应用潜力。但是,关于掺杂调控CdO薄膜在近红外波段ENZ非线性光学响应缺乏进一步的研究,限制了其在基于ENZ效应光电器件的应用。
本研究通过过渡金属Mo掺杂调控CdO薄膜的光电性能及ENZ非线性。结果表明,随着掺杂浓度x的增加,载流子浓度和光学带隙随之增加,ENZ波长从中红外波段2.89μm蓝移至在近红外通信波长1.55μm附近。此外,在正入射情况下,随着掺杂浓度x增加,非线性响应由反饱和吸收转变为饱和吸收,非线性吸收(NLA)系数β在1550 nm处从13 cm/GW变为−72 cm/GW。由于ENZ区域内的增强机制,非线性吸收系数β在入射角为60°时进一步增加到−378 cm/GW。该研究利用掺杂手段对CdO薄膜的光电性能和ENZ非线性响应实现了有效调控,并且为CdO在近红外区域的光电器件和纳米光子学应用提供了理论和实验基础。
该工作获得了中国科学院特别研究助理资助项目、上海市科委港澳台合作计划、中国科学院国际合作局对外合作重点项目的支持。
图 1. MoxCd1-xO薄膜电学性能
图 2. (a)MoxCd1-xO薄膜介电常数色散曲线;(b)MoxCd1-xO薄膜非线性吸收测试结果。
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