納米金屬-氧化物增強的微腔染料隨機激光介質(zhì)的研究.pdf

1、隨機激光介質(zhì)作為一種新穎的微腔激光介質(zhì)，其獨特的光學(xué)反饋機制，使其具有形狀設(shè)計靈活、可微尺度制備、工藝簡單和成本低廉等特點，在集成光學(xué)及生物傳感等領(lǐng)域應(yīng)用潛力巨大。然而，隨機激光介質(zhì)的研究在現(xiàn)階段依然存在一些亟待解決的問題。首先，由于增益介質(zhì)中的光散射，光子被大量散射出增益區(qū)域，增大了激光器的損耗，造成隨機激光介質(zhì)的閾值較高。其次，由于光學(xué)諧振腔的缺失，不僅使得隨機激光介質(zhì)調(diào)諧困難，而且造成其發(fā)射光譜的穩(wěn)定性差。因此，設(shè)計和開發(fā)新型散射

2、體及其納米結(jié)構(gòu)來獲得低閾值、可調(diào)諧、穩(wěn)定發(fā)射的隨機激光介質(zhì)十分必要。
　　本文主要研究基于氧化物/金屬納米顆粒增強的隨機激光介質(zhì)，我們研究了不同散射體系以及金屬的納米結(jié)構(gòu)對隨機激光閾值、發(fā)射波長的可調(diào)諧性能以及發(fā)射光譜穩(wěn)定性的影響。
　　采用吡咯甲叉597-8C9(PM597-8C9)摻雜PDMS作為有源層，以片狀CuO納米顆粒作為散射體構(gòu)建柔性波導(dǎo)隨機激光介質(zhì)，研究了其在不同方向上的發(fā)光特性，并獲得了穩(wěn)定發(fā)射的單峰相干隨機

3、激光，并通過改變片狀CuO納米顆粒摻雜濃度以及改變介質(zhì)層厚度的方式分別獲得了8.7 nm和4.13 nm的調(diào)諧寬度。
　　采用銀納米線和立方銀納米顆粒作為散射體，利用金屬納米顆粒的局域表面等離子共振效應(yīng)，來實現(xiàn)對隨機激光的閾值和發(fā)射波長的調(diào)控。研究表明立方銀納米顆粒由于其尖銳的棱角，Hot Spot效應(yīng)更加明顯，其構(gòu)成隨機體系的閾值低至0.0881 mJ/cm2，品質(zhì)因子(Q)達874;并通過使用四種激光染料，獲得了可見光波段內(nèi)的