本发明属于连续激光设备，具体涉及一种基于微流光纤的胶体量子点连续激光器及其制备方法。
背景技术：
1、连续激光器（continuous-wave laser, cw laser）在集成光源、数据通信和医疗诊断等现代科技和工业中具有广泛的应用。有关半导体连续激光器的首次报道可追溯到50 年前；然而直到现在，商用的半导体连续激光器都是通过苛刻的外延技术制造的，并且强烈依赖于高温和真空等条件。相比之下，可溶液处理的材料由于具有造作简单、大面积制备、可与各种柔性衬底和光学谐振器兼容等优势，逐渐成为下一代新型集成激光的增益介质。其中，胶体量子点（quantum dots, qds）或半导体纳米晶体凭借高光致发光量子产率、大增益系数以及通过量子约束效应实现的宽带光谱可调谐性而脱颖而出，成为极具吸引力的溶液处理材料。过去几十年来，人们一直在深入研究基于胶体量子点薄膜的激光器，并且已经成功实现了在准连续纳秒脉冲泵浦下的激光，使得胶体量子点激光器开始朝实用化方面发展。然而量子点薄膜具有很高的光学损耗和严重的热累积效应，这会极大地抑制其在连续激光泵浦下的激发发射；并且样品的缓慢降解无法维持激光的长期运行，这些因素阻碍着连续激光的实现。因而，设计出一种具有高性能、高稳定以及高散热的激光器对胶体量子点连续激光的应用发展有着重要的意义。
技术实现思路
1、为了解决现有技术的缺陷，本发明提供了一种基于微流光纤的胶体量子点连续激光器，它采用微流光纤包裹量子点液体的方式来减少热累积效应，并设计了一个量子点微流控平台，成功实现低阈值、高稳定的量子点连续激光输出，包括泵浦光路、探测光路以及微流控平台三部分；对于泵浦光路，沿泵浦光束入射方向依次设有：连续泵浦激光（1）、可变中性密度滤光镜（2）和第一聚焦透镜（3）；对于探测光路，沿信号采集方向依次设有：两个并排的第二聚焦透镜（4）、高分辨ccd探头（5）和电脑显示器（6）；对于微流控平台，主要包括：微量注射泵以及微量注射器（7）、微平移位移台（8）、微流光纤以及高浓度的量子点溶液（9）；
2、一种基于微流光纤的胶体量子点连续激光器的制备方法包含以下步骤：
3、步骤1：泵浦光路始终保持在固定高度水平地传输，通过可变中性密度滤光镜调节功率，然后通过第一聚焦透镜（3）在微流光纤径向方向上聚焦成一个细小的光斑，提供均匀的高功率激发；
4、步骤2：微流控平台主要由装满高浓度量子点溶液的微流光纤组成，微流光纤一端连接装有量子点溶液的微量注射器（7），作为量子点溶液微流的注入口；所述微流光纤与注入口相对的一端连接烧杯，收集流出的量子点溶液；启动微量注射泵，推动微量注射器（7）中的量子点溶液在光纤流动；
5、步骤3：探测光路通过两面第二聚焦透镜（4）收集量子点出射的连续自发辐射放大信号（amplified stimulated emission, ase），然后通过ccd探头（5）采集并传输至电脑显示器（6）；
6、步骤4：为实现量子点连续激光的输出，谐振腔由两个分布式布拉格反射器（distributed bragg reflectors, dbrs）构成，并将量子点微流控平台夹在dbr之间，建立垂直腔表面发射激光器（vertical-cavity surface emitting laser, vcsel）。
7、作为一种优化方案：本发明中微流光纤中采用以高增益cdznse/znses/zns合金量子点作为胶体量子点连续激光器的演示实例；量子点尺寸为14纳米，其中znses和zns壳层厚度分别为2纳米和1纳米。
8、作为一种优化方案：步骤2中使用的连续激光为商用的固态二极管激光器，波长为440纳米，泵浦强度通过聚焦透镜可达5.09 kw/cm2。
9、作为一种优化方案：步骤3中量子点在甲苯中的分散液浓度不低于200 mg/ml；微流光纤内径和包层厚度分别为50 μm和75 μm，长度不小于5 cm。
10、作为进一步优化方案：步骤3中微量注射器规格为10 ml；微量注射泵为自动灌注式，流量为0.12 ml/min。
11、作为一种优化方案：步骤4中实现的连续ase，峰位为660纳米，半高宽为10纳米，阈值低至340 w/cm2；连续ase在710 w/cm2的泵浦功率下可稳定输出1.5小时并保持强度几乎不变。
12、作为进一步优化方案：步骤5中实现的连续激光，阈值为380 w/cm2，线宽仅有0.5纳米。
13、有益效果：本发明提供的方法操作简便高效，实现了低阈值，高稳定的连续激光输出，有效弥补了现有技术中基于胶体量子点连续激光器的空白。
1.一种基于微流光纤的胶体量子点连续激光器，其特征在于包括泵浦光路、探测光路以及微流控平台三部分；对于泵浦光路，沿泵浦光束入射方向依次设有：连续泵浦激光(1)、可变中性密度滤光镜(2)和第一聚焦透镜(3)；对于探测光路，沿信号采集方向依次设有：两个并排的第二聚焦透镜(4)、高分辨ccd探头(5)和电脑显示器(6)；对于微流控平台，主要包括：微量注射泵以及微量注射器(7)、微平移位移台(8)、微流光纤以及高浓度的量子点溶液(9)；
2.根据权利要求1所述的一种基于微流光纤的胶体量子点连续激光器，其特征在于：微流光纤中采用以高增益cdznse/znses/zns合金量子点作为胶体量子点连续激光器的演示实例；量子点尺寸为14纳米，其中znses和zns壳层厚度分别为2纳米和1纳米。
3.根据权利要求1所述的一种基于微流光纤的胶体量子点连续激光器，其特征在于：步骤2中使用的连续激光为商用的固态二极管激光器，波长为440纳米，泵浦强度通过聚焦透镜可达5.09kw/cm2。
4.根据权利要求1所述的一种基于微流光纤的胶体量子点连续激光器，其特征在于：步骤3中量子点在甲苯中的分散液浓度不低于200mg/ml；微流光纤内径和包层厚度分别为50μm和75μm，长度不小于5cm。
5.根据权利要求1所述的一种基于微流光纤的胶体量子点连续激光器，其特征在于：步骤3中微量注射器(7)规格为10ml；微量注射泵为自动灌注式，流量为0.12ml/min。
6.根据权利要求1所述的一种基于微流光纤的胶体量子点连续激光器，其特征在于：步骤4中实现的连续ase，峰位为660纳米，半高宽为10纳米，阈值低至340w/cm2；连续ase在710w/cm2的泵浦功率下可稳定输出1.5小时并保持强度几乎不变。
7.根据权利要求1所述的一种基于微流光纤的胶体量子点连续激光器，其特征在于：步骤5中实现的连续激光，阈值为380w/cm2，线宽仅有0.5纳米。
