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低维卤化物钙钛矿资料因明显的激子共振增强效应，展现出杰出的三阶及高阶非线性光学特性（如饱满吸收与非线性折射等）。但是，传统的铅基资料存在毒性问题，且其化学稳定性较差，在湿度、空气及高温环境下易降解，这引发了严峻的环境与健康关心，并限制了其实践使用。因而，探究兼具优异光学特性与杰出稳定性的无铅钙钛矿资料，并逐渐优化其非线性光学功能，已成为该范畴亟待解决的中心应战之一。
本研讨从无铅钙钛矿资料下手，三元铜卤化物钙钛矿（Cs3Cu2I5）因其结构稳定性、高PLQY（单晶达90%）、长载流子分散长度及优异的环境稳定性成为研讨热门。其零维结构中[Cu2I5]3-单元与Cs+的空间别离有用限域，构成自陷激子（STE），以此来完成强蓝光发射和大斯托克斯位移。为逐渐优化功能，掺杂被证明是有用战略，可经过下降晶体部分对称性、调控自陷态散布来增强发光功率。
图2.Sb3+掺杂Cs3Cu2I5SA的非线性光学特性及锁模脉冲输出特性
研讨团队经过反溶剂法制备微米级Cs3Cu2I5和Sb掺杂Cs3Cu2I5，并选用双平衡探测系统和开孔Z扫描技能对其宽带非线性光学特性进行了系统研讨。与Cs3Cu2I5比较，因为Sb3+离子优先替代Cs3Cu2I5晶格中的铜位点，其较大的离子半径会引起明显的晶格畸变，这种结构歪曲促进了STE的构成和辐射复合，然后增强了STE发射，促进了高效的电荷转移进程，然后明显提高了Sb掺杂Cs3Cu2I5的非线性吸收特性。此外，团队还研讨了Cs3Cu2I5和Sb掺杂Cs3Cu2I5作为可饱满吸收体在掺镱、掺饵光纤激光器中的脉冲输出功能，发现Sb掺杂导致更宽的3 dB带宽和更窄的脉冲宽度。这种功能改进归因于Sb3+的引进，为电子跃迁供给了更有利的途径，加快了跃迁速率，然后缩短了呼应时刻。该研讨不只拓宽了无铅金属卤化物钙钛矿在激光技能中的使用场景规模，也为开发高功能非线性光学资料供给了一条新的途径。以上研讨工作得到了国家自然科学基金、山东省科技演示工程建设项目和山东省自然科学基金等多个科研项目的赞助。
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