水下无线光通信(Underwater Wireless Optical Communication,UWOC)作为一种新兴技术,在水下环境中实现高速数据信息传输方面展现出重要应用潜力。鉴于青色光(490-500 nm)在海水中具有最低的光学衰减系数,开发兼具高发光效率与优异稳定性的青色光源对UWOC系统至关重要。

鉴于此,史志锋教授团队通过引入多功能配体乙二醇二甲基丙烯酸酯(ethylene glycol dimethacrylate,EGDMA)取代钙钛矿纳米晶表面的原始配体,成功制备了一种具有优异稳定性的青色CsPb(Br/Cl)₃钙钛矿纳米晶。研究表明,EGDMA分子中的羰基能够通过孤对电子与表面未完全配位的Pb²⁺离子发生配位作用,从而有效钝化表面缺陷,显著提升纳米晶的光致发光量子效率。同时,EGDMA中的C=C双键在 365 nm紫外光照射下可发生光交联反应,在纳米晶表面形成致密的聚合物网络结构,进一步显著增强了材料的整体稳定性。最后,将该光交联处理后的钙钛矿纳米晶应用于水下无线光通信系统中,实验结果表明,该体系在水下条件下实现了高达2.7 MHz的-3 dB带宽,并成功实现了实时数据传输,验证了其在UWOC领域的应用可行性。
该项工作得到了国家自然科学基金项目、河南省自然科学基金等项目的支持。
该工作发表于Laser & Photonics Reviews,文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/lpor.202502425