CN102761058A - 一种通过改变厚度调控随机激光器出射波长的方法 - Google Patents

一种通过改变厚度调控随机激光器出射波长的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102761058A
CN102761058A CN2012102380877A CN201210238087A CN102761058A CN 102761058 A CN102761058 A CN 102761058A CN 2012102380877 A CN2012102380877 A CN 2012102380877A CN 201210238087 A CN201210238087 A CN 201210238087A CN 102761058 A CN102761058 A CN 102761058A
Authority
CN
China
Prior art keywords
laser
thickness
random laser
unordered
gain media
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2012102380877A
Other languages
English (en)
Inventor
叶莉华
侯聪
尹志乐
赵翀
崔一平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southeast University
Original Assignee
Southeast University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southeast University filed Critical Southeast University
Priority to CN2012102380877A priority Critical patent/CN102761058A/zh
Publication of CN102761058A publication Critical patent/CN102761058A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

本发明公开了一种通过改变厚度调控随机激光器出射波长的方法，包括以下步骤：首先将两种不同厚度的垫片分别垫在随机激光器两块玻璃基板之间的两个端部，制作成厚度梯度变化的楔形夹层结构，上述两种垫片的厚度范围为3-300μm；之后将无序增益介质灌进所述楔形夹层中；随后用汇聚透镜将泵浦光束汇聚到随机激光器的无序增益介质层中，当光泵浦随机激光器不同厚度处时，就会在前向和背向探测到不同波长的出射光，而无须进行电场、温度等调控。本发明方法在保证动态调控随机激光出射特性的同时，无须改变环境温度、电场、光照等条件，结构简单，制作方便，受环境干扰小；利用大面积的光泵浦可以获得宽谱的激光束。

Description

一种通过改变厚度调控随机激光器出射波长的方法
技术领域
本发明涉及随机激光技术领域，尤其涉及一种通过改变厚度调控随机激光器出射波长的方法。
背景技术
随机激光由于其特殊的反馈机制而具有工作波长特定、制造方便、成本低廉等优点，并因其在文档编码、敌我鉴别、平板显示、集成光学、远程温度传感等领域的潜在应用而引起广泛关注。在半导体及激光晶体粉末，掺杂纳米颗粒的染料溶液及聚合物，染料渗透的蛋白石、生物组织、烧结玻璃、光纤以及掺杂染料的液晶材料等无序增益系统中，当多重散射的强度足以将光子在增益介质中的游走路程增大到大于增益长度，使有效泵浦体积大于临界体积，系统中的增益将大于损耗，在扩散及局域模式就可以得到相干随机受激辐射。
波长可调的激光器在光控化学反应、光谱学、光通讯等领域具有重要应用。
在随机激光器的无序增益体系中，基于液晶的系统由于其部分有序及可控性好的优点而很受关注。目前对随机激光的波长调控有温度、电场等外部控制方法，在温度调控中通过在向列相范围内将温度改变7℃，对随机激光出射光中的o光和e光分别实现了2.6nm和6.3nm的波长调控，电场调控中在30V电压范围内实现对出射波长50nm的调控。但这些方法的操作复杂，受环境条件影响大，利用制作过程中对样品厚度等参数的控制来实现随机激光自调控的技术还没有被研究。
改变样品厚度除了影响有效泵浦体积与临界体积的相对大小而影响出射特性外，对于液晶基随机体系，垂直基板方向中间部位液晶的取向有序程度将会随样品厚度变化，从而影响相邻微畴间折射率及介电张量微差的变化，导致扩散常数及散射强度的改变并最终体现在受激发射光的不同特性上。
发明内容
本发明的目的在于针对通过改变温度、电场等方式来调节随机激光受激辐射特性的不容易控制等问题，提供一种通过改变厚度调控随机激光器出射波长的方法，该调控方法能通过泵浦光激励随机增益系统不同厚度处来调节随机受激辐射的出射光谱，实现动态调控受激辐射。
本发明采用的技术方案为：一种通过改变厚度调控随机激光器出射波长的方法，包括以下步骤：
（1）首先将两种不同厚度的垫片分别垫在随机激光器两块玻璃基板之间的两个端部，制作成厚度梯度变化的楔形夹层结构，上述两种垫片的厚度范围为3-300μm；
（2）之后将无序增益介质灌进所述楔形夹层中；
（3）随后用汇聚透镜将泵浦光束汇聚到随机激光器的无序增益介质层中，当光泵浦随机激光器不同厚度处时，就会在前向和背向探测到不同波长的出射光，而无须进行电场、温度等调控。
图2中实验结果显示，随机激光器的出射光波长和光泵浦处随机激光楔形结构厚度的关系满足公式：λ=0.0442d+565.8；其中λ为随机激光器出射光波长，单位为nm；d为光泵浦处随机激光楔形结构的厚度，单位为μm。
作为优选，所述无序增益介质可以为溶有激光染料溶液增益介质的液晶，此时在制作楔形结构前可以对玻璃基板进行摩擦取向预处理；对于液晶基无序增益介质，可以通过加入单体，制作成可弯曲的聚合物分散液晶激光器；无序增益介质还可以为掺有散射颗粒的激光染料溶液。
有益效果：本发明方法在保证动态调控随机激光出射特性的同时，无须改变环境温度、电场、光照等条件，结构简单，制作方便，受环境干扰小；利用大面积的光泵浦可以获得宽谱的激光束。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
其中：1、玻璃基板，2、垫层，3、液晶，4、染料溶液；
图2为实验中测得的，随机激光器的出射光波长和厚度的关系；
其中：实点为实验数据点，实线为线性拟合曲线λ=0.0442d+565.8，可以看出实验结果能在实验误差范围内很好地满足拟合公式。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
如图1所示：一种通过改变厚度调控随机激光器出射波长的方法，包括以下步骤：
（1）首先将两种不同厚度的垫片2分别垫在随机激光器两块玻璃基板1之间的两个端部，制作成厚度梯度变化的楔形夹层结构，上述两种垫片2的厚度范围为3-300μm；
（2）之后将无序增益介质灌进所述楔形夹层中；
所述无序增益介质可以为溶有激光染料溶液4增益介质的液晶3，此时在制作楔形结构前可以对玻璃基板进行摩擦取向预处理；同时可以制作成厚度梯度变化的聚合物分散液晶（PDLC）；无序增益介质还可以为掺有散射颗粒的激光染料溶液。
（3）随后用汇聚透镜将泵浦光束汇聚到随机激光器的无序增益介质层中，当光泵浦随机激光器不同厚度处时，就会在前向和背向探测到不同波长的出射光；
随机激光器的出射光波长和光泵浦处随机激光楔形结构厚度的关系满足公式：λ=0.0442d+565.8；其中λ为随机激光器出射光波长，单位为nm；d为光泵浦处随机激光楔形结构的厚度，单位为μm。
当受聚焦光束泵浦处的随机激光楔形夹层结构的厚度为3μm时，出射波长为565.9nm。
当受聚焦光束泵浦处的随机激光楔形夹层结构的厚度为15μm时，出射波长为566.4nm。
当受聚焦光束泵浦处的随机激光楔形夹层结构的厚度为125μm时，出射波长为571.3nm。
当受聚焦光束泵浦处的随机激光楔形夹层结构的厚度为300μm时，出射波长为579nm。
本发明方法无须进行外部电场、温度等调控，操作简单、受环境干扰小，其可连续调节的宽谱输出在光控化学反应、光谱学、光通讯等领域中具有重要应用前景。
应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (4)

1.一种通过改变厚度调控随机激光器出射波长的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）首先将两种不同厚度的垫片分别垫在随机激光器两块玻璃基板之间的两个端部，制作成厚度梯度变化的楔形夹层结构，上述两种垫片的厚度范围为3-300μm；
（2）之后将无序增益介质灌进所述楔形夹层中；
（3）随后用汇聚透镜将泵浦光束汇聚到随机激光器的无序增益介质层中，当光泵浦随机激光器不同厚度处时，就会在前向和背向探测到不同波长的出射光；
所述随机激光器的出射光波长和光泵浦处随机激光楔形结构厚度的关系满足公式：λ=0.0442d+565.8；其中λ为随机激光器出射光波长，单位为nm；d为光泵浦处随机激光楔形结构的厚度，单位为μm。
2.根据权利要求1所述的一种通过改变厚度调控随机激光器出射波长的方法，其特征在于：所述无序增益介质为溶有激光染料溶液增益介质的液晶，此时在制作所述楔形结构前对玻璃基板进行摩擦取向预处理。
3.根据权利要求2所述的一种通过改变厚度调控随机激光器出射波长的方法，其特征在于：对于液晶基无序增益介质，通过加入单体，制作成可弯曲的聚合物分散液晶激光器。
4.根据权利要求1所述的一种通过改变厚度调控随机激光器出射波长的方法，其特征在于：所述无序增益介质为掺有散射颗粒的激光染料溶液。
CN2012102380877A 2012-07-11 2012-07-11 一种通过改变厚度调控随机激光器出射波长的方法 Pending CN102761058A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012102380877A CN102761058A (zh) 2012-07-11 2012-07-11 一种通过改变厚度调控随机激光器出射波长的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012102380877A CN102761058A (zh) 2012-07-11 2012-07-11 一种通过改变厚度调控随机激光器出射波长的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102761058A true CN102761058A (zh) 2012-10-31

Family

ID=47055419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012102380877A Pending CN102761058A (zh) 2012-07-11 2012-07-11 一种通过改变厚度调控随机激光器出射波长的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102761058A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105762634A (zh) * 2016-05-13 2016-07-13 东南大学 一种偏振度可调的柔性薄膜随机激光器及其制备方法
CN106329306A (zh) * 2016-09-28 2017-01-11 佛山科学技术学院 一种基于纳米孔隙结构的无序增益介质的制备方法
CN106959547A (zh) * 2017-03-09 2017-07-18 苏州晶萃光学科技有限公司 一种液晶光束偏折与扫描器及方法
CN108242762A (zh) * 2018-03-08 2018-07-03 太原理工大学 一种基于双面pdms褶皱的可调随机激光芯片
CN110994344A (zh) * 2020-01-09 2020-04-10 曲阜师范大学 一种基于全息聚合物分散液晶光栅的有机激光器
CN115966987A (zh) * 2023-03-16 2023-04-14 安徽科创中光科技股份有限公司 一种可筛选的多波长激光器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005244106A (ja) * 2004-02-27 2005-09-08 Nippon Oil Corp レーザ発振素子
CN102097740A (zh) * 2011-01-10 2011-06-15 东南大学 全光控制的增益介质出射激光的调控方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005244106A (ja) * 2004-02-27 2005-09-08 Nippon Oil Corp レーザ発振素子
CN102097740A (zh) * 2011-01-10 2011-06-15 东南大学 全光控制的增益介质出射激光的调控方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DIEDERIK S. WIERSMA: "The physics and applications of random lasers", 《NATURE PHYSICS》 *
E.TIKHONOV ET AL.: "Wavelength Tunable Random Laser", 《SOLID STATE PHENOMENA》 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105762634A (zh) * 2016-05-13 2016-07-13 东南大学 一种偏振度可调的柔性薄膜随机激光器及其制备方法
CN105762634B (zh) * 2016-05-13 2018-08-17 东南大学 一种偏振度可调的柔性薄膜随机激光器及其制备方法
CN106329306A (zh) * 2016-09-28 2017-01-11 佛山科学技术学院 一种基于纳米孔隙结构的无序增益介质的制备方法
CN106959547A (zh) * 2017-03-09 2017-07-18 苏州晶萃光学科技有限公司 一种液晶光束偏折与扫描器及方法
CN106959547B (zh) * 2017-03-09 2019-08-16 苏州晶萃光学科技有限公司 一种液晶光束偏折与扫描器及方法
CN108242762A (zh) * 2018-03-08 2018-07-03 太原理工大学 一种基于双面pdms褶皱的可调随机激光芯片
CN110994344A (zh) * 2020-01-09 2020-04-10 曲阜师范大学 一种基于全息聚合物分散液晶光栅的有机激光器
CN115966987A (zh) * 2023-03-16 2023-04-14 安徽科创中光科技股份有限公司 一种可筛选的多波长激光器
CN115966987B (zh) * 2023-03-16 2023-06-06 安徽科创中光科技股份有限公司 一种可筛选的多波长激光器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gu et al. Emerging electrochromic materials and devices for future displays
Murray et al. Electrically controllable light trapping for self-powered switchable solar windows
CN102761058A (zh) 一种通过改变厚度调控随机激光器出射波长的方法
Garcia et al. Dynamically modulating the surface plasmon resonance of doped semiconductor nanocrystals
Scotognella et al. Plasmon dynamics in colloidal Cu2–x Se nanocrystals
Bisschop et al. The impact of core/shell sizes on the optical gain characteristics of CdSe/CdS quantum dots
Secondo et al. Absorptive loss and band non-parabolicity as a physical origin of large nonlinearity in epsilon-near-zero materials
Teitelboim et al. Broadband near-infrared to visible upconversion in quantum dot–quantum well heterostructures
Cao et al. Design and synthesis of antiblinking and antibleaching quantum dots in multiple colors via wave function confinement
Yilmaz et al. Spectrally selective PANI/ITO nanocomposite electrodes for energy-efficient dual band electrochromic windows
Lu et al. N-Type PbSe quantum dots via post-synthetic indium doping
De Geyter et al. Broadband and picosecond intraband absorption in lead-based colloidal quantum dots
CN103311784A (zh) 一种掺染料和金属纳米粒子的pdlc光纤及其光纤随机激光器
Hartstein et al. Cyclotron splittings in the plasmon resonances of electronically doped semiconductor nanocrystals probed by magnetic circular dichroism spectroscopy
Shahabuddin et al. Enhancement of electrochromic polymer switching in plasmonic nanostructured environment
Yamazaki et al. Effect of dispersants on photochromic behavior of tungsten oxide nanoparticles in methylcellulose
Liu et al. Embedded Ag mesh electrodes for polymer dispersed liquid crystal devices on flexible substrate
Danine et al. Toward simplified electrochromic devices using silver as counter electrode material
Wu et al. Extraordinarily stable aqueous electrochromic battery based on Li4Ti5O12 and hybrid Al3+/Zn2+ electrolyte
Blemker et al. Modulation of the visible absorption and reflection profiles of ITO nanocrystal thin films by plasmon excitation
Zhang et al. Electrochromic modulation of plasmonic resonance in a PEDOT-coated nanodisk metasurface
De Sio et al. Thermoplasmonic activated reverse-mode liquid crystal gratings
Konda et al. Third-order optical nonlinearities and high-order harmonics generation in Ni-doped CsPbBr3 nanocrystals using single-and two-color chirped pulses
Zhang et al. Fluorescence enhancement of quantum dots from the titanium dioxide/liquid crystals/polymer composite films
Ushakova et al. Optical properties of ordered superstructures formed from cadmium and lead chalcogenide colloidal nanocrystals

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20121031