- 文献综述（或调研报告）：
微型激光器为光子学和光电子学的发展带来了巨大的希望。在目前已发现的光学增益材料中[1]，钙钛矿结构[2]由于其发射可调性[3]和溶液可加工性而被认为是最有吸引力的候选材料。然而，到目前为止，开发低成本、高性能的基于量子点的微激光器仍然具有挑战性。此外，钙钛矿结构长期稳定性差仍然是最关键的问题。利用钙钛矿结构/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)纳米复合材料制备了一种新型的微泡激光器。通过对纳米复合材料液滴干燥过程的记录，揭示了微气泡的形成机理。有趣的是，这些微气泡自然地成为高质量的WGM激光谐振器。通过简单地改变浓度比例，激光发射可以在整个可见光谱范围内进行调整。重要的是，这些微泡激光器表现出前所未有的长期稳定性(超过一年)，足以用于实际应用。
微激光器在从传感到光子集成电路的广泛应用中具有巨大的潜力[4]。低成本但高性能的微激光器一直被追求，它可以在光子学和光电子学中提供新的可能性[5]。自从第一次观察到受激发射，量子点(CQDs)由于其简单的发射色调性、潜在的低和温度不敏感的增益阈值以及具有成本效益的解决方案处理能力，已经成为最有前途的光学增益媒介[6]。然而，到目前为止，开发低成本但高性能的基于CQD的微激光器仍然是一个挑战。
近年来，回音壁模式(whisperinggallery-mode，WGM)微激光器因其模式体积小、品质因数高而备受关注[7]。特别是回音壁模式微激光器的共振波长对衰减场和周围环境的相互作用非常敏感，即使是单个纳米粒子也能被探测到[8]。基于量子点的WGM微激光器已经通过采用合适的模板来支持WGM共振，如球形和旋转体[9] [10]。然而，一个经过精心设计的表面光滑且CQDs对模板具有良好附着力的模板是一个大问题，这就需要进行艰难而耗时的表面功能化。此外，激光模式的操作变得很麻烦，只能通过改变模板来实现。
在此，利用高浓度的CQD/PMMA纳米复合材料实现了一种新型的基于cqd的WGM微激光器[11]。通过记录纳米复合液滴的干燥过程，探讨了微气泡的形成过程，并将其归因于PMMA对CQD辅助起泡和稳定的协同作用。有趣的是，这些微气泡自然地作为高品质的WGM谐振器，呈现出低阈值和高q值的微激光器。
虽然我们不能直接证实这些物体是气泡，但是这些实验为它们的气体性质提供了令人信服的证据。首先，这里看到的物体不太可能是由Ouzo效应形成的液滴[12]，因为这要求至少有一种液体是不混溶的，以便形成纳米液滴;第二，物体在甲苯中收缩的间尺度与气泡一致[13]。
为了获得足够的光学增益，我们尝试提高纳米复合材料中的CQD浓度。有趣的是，当CQDs的浓度远远高于用于波导、led和太阳能集中器的典型值时，内部的微泡将会自组装。重要的是，这些自组装的微气泡从顶面看具有近乎完美的圆形边界，可以自然地作为WGM共振器[14] [15]。因此，这些掺有CQD的微气泡实际上是潜在的WGM微激光器。这种简便的微激光器制造协议也适用于其他类型的量子点，因此可以广泛地调整激光波长以覆盖所需的光谱范围。结果表明，在绿色发光的cdsse/zns和红色发光的cdse/cdsCQD掺杂的纳米复合材料中，可以很容易地在自组装的微气泡中实现绿光和红光激射。我们设想我们的方法可能适用于所有其他具有光学增益的纳米粒子，如上转换纳米晶体。
通过简单地改变量子点，激光发射可以跨越蓝色、绿色和红色进行调谐。通过调节CQD浓度，可以方便地控制微气泡的大小和纵向腔模。重要的是，这些微气泡激光器因为聚甲基丙烯酸甲酯的包装展示了前所未有的长期稳定性，足以实际应用。作为一个概念证明，水蒸气传感的潜力得到了证明。我们的研究结果建立了一个独特而通用的方法来实现成本效益高、容易大规模生产和高性能的基于CQD的微激光器，它不仅作为一个很好的平台来探索光-物质相互作用，而且还为实用微激光器的开发注入了新鲜血液。
总之，基于一种独特而通用的方法，实现了一种由CQD/PMMA纳米复合材料制备的新型微气泡WGM激光器。高度集中的量子点不仅为激光提供足够的光学增益，而且还有助于微气泡的形成。这些微气泡自然地作为高q值WGM激光谐振器。这种新型的CQD微气泡激光器具有简单的制作方法、易于大规模生产、宽带激光波长可调谐性、独立性和卓越的可靠性，因此在湿度感应和生物检测等广泛的应用领域具有广阔的前景。
