研究目的
研究掺杂Sm3+的ZnO微球在可见光波长范围550-750纳米内产生的回音壁模式激光。
研究成果
该研究成功展示了掺杂Sm3+的ZnO微球在可见光范围内实现低阈值、高Q因子的回音壁模式激光发射。结果表明其在可见光激光器和传感领域具有潜在应用价值。
研究不足
该研究的局限性在于微球尺寸范围(0.5-25微米)和掺杂浓度(1摩尔%)。微球的表面粗糙度和晶体质量可能会影响回音壁模式激光性能。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用激光烧蚀技术在常压空气中合成掺杂Sm3?的ZnO微球。实验方法使用调Q Nd:YAG激光器进行烧蚀。
2:样本选择与数据来源:
样本为原始及1% Sm:ZnO靶材,在空气中烧蚀获得不同直径的微球。
3:实验设备与材料清单:
使用调Q Nd:YAG激光器(λ = 1064 nm,τ = 5 ns)进行烧蚀。通过场发射扫描电镜(FESEM)和拉曼光谱对微球进行表征。
4:实验步骤与操作流程:
烧蚀过程中在石英基底收集液滴,液滴固化形成微球。采用Ar?激光激发的显微光致发光(PL)装置进行PL发射研究。
5:数据分析方法:
通过分析PL光谱识别回音壁模式(WGM)激光特性,包括品质因数(Q值)计算和模式数归属。
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FESEM
FEI Quanta 3D
FEI
Used for studying the shape, size, and surface morphology of the micro-spheres.
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Raman spectrometer
HORIBA Jobin Yvon HR800 UV
HORIBA
Used for Raman spectroscopic measurements of the micro-spheres.
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Micro-PL setup
HORIBA Jobin Yvon HR800 UV
HORIBA
Used for photoluminescence emission studies of the micro-spheres.
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Nd:YAG laser
Q-switched
Used for laser ablation of the Sm3+:ZnO targets to synthesize micro-spheres.
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