【摘 要】
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The plentiful energy states of lanthanide（Ln3+）-doped nanomaterials make them very promising for on-chip integrated white-light lasers. Despite the rapid progresses, the Ln3+-based white upconversion
【机 构】
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Ministry of Industry and Information Technology Key Laboratory of Micro-Nano Optoelectronic Informat
【出 处】
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紫色刊名为“中国知网”个刊发行刊物
【基金项目】
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Natural Science Foundation of Guangdong Province of China （2018A0303100342022A1515012108）； National Natural Science Foundation of China （61805058,11974092, 12025402, 61975041, 11934
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The plentiful energy states of lanthanide（Ln3+）-doped nanomaterials make them very promising for on-chip integrated white-light lasers. Despite the rapid progresses, the Ln3+-based white upconversion emissions are strongly restricted by their low upconversion quantum efficiency and the color stability. Herein, we combine the CaF2:Yb35Tm1.5Er0.5 nanocrystals and the high-Q microtoroids, and experimentally demonstrate the chip-integrated stable white-light laser. By optimizing the sizes, density, and distributions of Ln3+-doped nanocrystals, the Q factors of Ln3+-doped microtoroids are maintained as high as 5 × 10~5. The strong light matter interaction in high-Q microtoroids greatly enhances the upconversion emission and dramatically reduces the laser thresholds at 652 nm, 545 nm, and 475 nm to similarly low values(1.89–2.10 m J cm-2). Consequently, robust white-light microlaser has been experimentally achieved from a single microtoroid. This research has paved a solid step toward the chip-scale integrated broadband microlasers.
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