有机随机介质的受激发射特性研究

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近几年来,国际激光学界对随机增益介质中的光波受激辐射现象有很大的兴趣,一个新的研究领域--随机激光(Random Lasers)出现了。与传统的激光器相比,随机激光器的体积较小,具有多样化的结构,而且制作容易;制备材料从有机半导体扩展到一些新型材料,如液晶、纳米光纤、蛋白石光子晶体等;在全方位都能够探测器件发光,并且可以实现短波长的激光出射。由于具有这些独特的性质和优势,所以在平板显示、光学集成、军事应用、生物医学等领域,随机激光器具有庞大的应用前景和研究价值。本文综述了随机激光的发展历程,基于对随机激光的理论分析,研究了散射颗粒掺杂的有机增益薄膜的随机受激辐射特性。   将有机小分子的激光染料DCM和透光性、成膜性较好的惰性大分子聚合物材料PMMA相结合,我们制成了DCM:PMMA的有机增益薄膜。采用光泵浦,观察到了薄膜增益的窄化现象,这是放大自发辐射(Amplified Spontaneous Emission,ASE)所引起的,并且进一步研究了薄膜的增益特性。实验表明,满足激光器对有源介质的高增益要求,就可以称其具备较好的光学性能,而我们所制备出的DCM:PMMA有机增益薄膜恰恰满足了激光器对有源介质的高增益要求。   由于SiO2粒子具有强散射特性,在DCM:PMMA有机增益薄膜中掺入SiO2,制成了SiO2掺杂的DCM:PMMA有机增益薄膜。当用光泵浦随机增益薄膜时,出现了薄膜的随机受激辐射现象:尖峰出现在薄膜发射的光谱上,中心波长处的线宽可达1nm;阈值达到30μJ/Pulse。这就为实现有机随机激光器提供了富有价值的参考。  
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