港中文管君Sci. Adv.：度莫尔钙钛矿超晶格实现激光束扫描

来源：知光谷发布时间：2025-11-14 10:22:42

调控激光发射特性在众多技术中扮演关键角色。然而，具备内部光束扫描功能的紧凑型激光器仍面临挑战。

在此，香港中文大学（深圳）理工学院管君等人展示了梯度莫尔钙钛矿超晶格如何实现动态激光束扫描。通过结合二维方阵与全局弯曲的一维钙钛矿光栅，我们制备了具有连续变化扭转角的梯度莫尔光子超晶格。我们揭示了布里渊区边界高对称点处的莫尔层间耦合如何产生具有扭转角调控波矢的额外腔模。我们证明了莫尔诱导的带边模式能够支持低阈值激光发射。

通过扫描泵浦区域以访问不同的扭转角，我们在单个器件中实现了激光发射角在宽范围（>30°）内的连续调谐。我们的工作为莫尔诱导的光-物质相互作用提供了一个高度可调的平台，为可编程和智能光子技术开辟了前景。

研究亮点：

创新性梯度莫尔超晶格结构：将二维PMMA方阵与具有毫米级长程弯曲的一维钙钛矿光栅结合，在同一器件上实现了空间变化的连续扭转角（0°至20°以上），为动态调控提供了物理基础。
莫尔带边模式实现低阈值激光与光束扫描：利用莫尔层间耦合在布里渊区边界产生额外的带边模式，不仅支持低阈值（~12 μJ/cm²）激光发射，其波矢还能随扭转角连续变化，从而实现>30°范围的激光束连续扫描。
全溶液加工与大面积制备潜力：采用两步软纳米压印技术，实现了大面积、均匀的钙钛矿纳米晶莫尔超晶格制备，技术路线兼具可扩展性与低成本优势，为未来集成化光子应用铺平道路。