近日，湖南大學物電院實現了高質量紅、綠、藍多色波長可調無機鹵化物鈣鈦礦納米線激光器陣列的構建，并首次通過組分控制實現了對納米線中激子－光子耦合強度的有效調控。
針對這一問題，潘安練教授領導的納米光子與集成器件研究團隊的王曉霞等，在首次實現在M－plane藍寶石襯底上可控制備了超長鈣鈦礦納米線（CsPbX3，X＝Cl，Br，I），并實現了在高性能光探測器上應用（JACS 2017）的基礎上，課題組通過持續大量的實驗積累和驗證， 實現了大面積高質量CsPbX3 納米線有序陣列的可控制備，并利用這些納米線構建了室溫下低閾值、高品質因數、高線偏振度的紅、綠、藍多色波長可調的納米線激光器陣列；通過對激射模式的系統研究，發現在高泵浦能量下，納米線微腔中存在由于強烈的激子－光子耦合作用形成的激子－極化激元，即激射模式包含光子模式（photonic modes）和激化激元模式（polariton modes）；并進一步利用激子－光子耦合模型研究模式的能量－波失色散（energy－wavevector dispersion）關系，并通過組分控制實現了對CsPbX3 納米線激子－光子耦合強度的有效調控。這一研究工作揭示了CsPbX3 納米線中光增益的物理機制，為未來極化激元光子學（polaritonics）的研究和應用提供了重要的理論模型和實驗基礎。
無機鹵化物鈣鈦礦納米線以其高效的光吸收和光發射性能，在微納尺度激光器、光探測器等集成光子學器件領域有潛在的應用價值，近年來備受研究者關注。目前，激光形成的潛在物理機制及納米線中光與物質相互作用強度的有效調控還無法實現，成為阻礙這類納米結構在未來高性能集成光子器件上應用的主要瓶頸。
針對這一問題，潘安練教授領導的納米光子與集成器件研究團隊的王曉霞等，在首次實現在M－plane藍寶石襯底上可控制備了超長鈣鈦礦納米線（CsPbX3，X＝Cl，Br，I），并實現了在高性能光探測器上應用（JACS 2017）的基礎上，課題組通過持續大量的實驗積累和驗證， 實現了大面積高質量CsPbX3 納米線有序陣列的可控制備，并利用這些納米線構建了室溫下低閾值、高品質因數、高線偏振度的紅、綠、藍多色波長可調的納米線激光器陣列；通過對激射模式的系統研究，發現在高泵浦能量下，納米線微腔中存在由于強烈的激子－光子耦合作用形成的激子－極化激元，即激射模式包含光子模式（photonic modes）和激化激元模式（polariton modes）；并進一步利用激子－光子耦合模型研究模式的能量－波失色散（energy－wavevector dispersion）關系，并通過組分控制實現了對CsPbX3 納米線激子－光子耦合強度的有效調控。這一研究工作揭示了CsPbX3 納米線中光增益的物理機制，為未來極化激元光子學（polaritonics）的研究和應用提供了重要的理論模型和實驗基礎。
該研究成果已發表在納米材料領域國際頂級學術期刊《ACS Nano》（影響因子13．94）雜志上。
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