CN111355115B - 基于金银核壳纳米棒-金属薄膜的有机固体激光器及制备方法 - Google Patents

基于金银核壳纳米棒-金属薄膜的有机固体激光器及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于金银核壳纳米棒‑金属薄膜的有机固体激光器,包括依次层叠设置的衬底、金属薄膜层、金银核壳纳米棒结构层以及增益介质层;其中,金属薄膜层为能够产生非局域表面等离子体效应SPP的金属薄膜;金银核壳纳米棒结构层中壳层材料为Ag,中心核材料为Au纳米棒。本发明通过在金属薄膜层上适当距离沉积金银核壳纳米棒形成金银核壳纳米棒与金属薄膜层复合结构,并利用该复合结构中金银核壳纳米棒的LSPR与金属薄膜的SPP的耦合产生的强局域场及散射作用增强随机激光,显著降低有机固体激光器的激光阈值。

Description

基于金银核壳纳米棒-金属薄膜的有机固体激光器及制备 方法
技术领域
本发明涉及激光器技术领域,具体为一种基于金银核壳纳米棒-金属薄膜的有机固体激光器及制备方法。
背景技术
有机半导体激光器因其具有光谱发射范围宽、易于加工、有机材料成本低等独特优点,在军事、医疗等领域有很好的应用前景,但迄今为止,光泵浦激光器已经实现,而电泵浦有机聚合物激光器尚未实现。主要障碍是增益介质中激发态物种与金属电极的相互作用导致染料分子的猝灭。
为了减小金属薄膜的负效应,降低激光阈值,人们做了大量的工作,例如采用分布式反馈,引入聚苯乙烯等高聚物、减小有源层与分部反馈金属膜的接触面积等方法。然而在金属薄膜存在的情况下,进一步降低激光阈值是非常必要的。
发明内容
为了解决现有技术中存在的不足,本发明提供一种基于金银核壳纳米棒- 金属薄膜的有机固体激光器及制备方法。
本发明的第一个目的是提供一种基于金银核壳纳米棒-金属薄膜的有机固体激光器,包括依次层叠设置的衬底、金属薄膜层、金银核壳纳米棒结构层以及增益介质层;其中,所述金属薄膜层为能够产生非局域表面等离子体效应 SPP的金属薄膜;所述金银核壳纳米棒结构层中壳层材料为Ag,中心核材料为Au纳米棒。
优选地,所述增益介质层内还随机分布有能够实现局域表面等离子体效应 LSPR的第二金属纳米粒子,所述第二金属纳米粒子选自金、银、铂材质的纳米球、纳米棒、纳米立方、纳米三角形、纳米线或各种纳米尺寸形状的纳米颗粒;或,选自与所述金银核壳纳米棒结构层相同定义的核壳结构;所述金属纳米粒子与所述金银核壳纳米棒结构层相同或不同。
更优选地,所述增益介质层内第二金属纳米粒子的掺杂浓度为1×10-8 g/cm3-9×10-2g/cm3。更优选地,所述增益介质层内第二金属纳米粒子的掺杂浓度为3.8×10-6g/cm3-8.65×10-3g/cm3
优选地,所述金属薄膜层为厚度为10-100nm的银薄膜或金薄膜。
优选地,所述金银核壳纳米棒结构层中壳层材料的厚度为1-50nm。
优选地,所述有机固体激光器还包括第一隔离介质层和/或第二隔离介质层;第一隔离介质层层叠设置于所述金属薄膜层与所述金银核壳纳米棒结构层之间,所述第二隔离介质层层叠设置于所述金银核壳纳米棒结构层与增益介质层之间。
更优选地,所述第一隔离介质层和所述第二隔离介质层所用材料分别独立选自SiO2、LiF、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种,厚度为1nm~100nm。
优选地,所述增益介质层的材料包括高分子聚合物和激光染料,所述高分子聚合物为聚苯乙烯、聚乙烯醇或聚甲基丙烯酸甲酯;所述激光染料为红光激光染料或蓝光激光染料,所述激光染料的光发射波长均在可见光范围内。
更优选地,所述高分子聚合物与所述激光染料的质量比1~80:1。
本发明的第二个目的是提供上述基于金银核壳纳米棒-金属薄膜的有机固体激光器的制备方法,包括以下步骤:
S1,通过真空蒸镀法或磁控溅射法在衬底上沉积金属薄膜,得到厚度为 10-100nm的金属薄膜层;
S2,将金银核壳纳米棒以自组装、旋涂或滴涂的方式沉积在所述金属薄膜层上,得到厚度为2-200nm的金银核壳纳米棒结构层;
S3,在所述金银核壳纳米棒结构层表面制备厚度为0.1-3μm的增益介质层,即完成有机固体激光器的制作。与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明提供的基于金银核壳纳米棒-金属薄膜的有机固体激光器,包括依次层叠设置的衬底、金属薄膜层、金银核壳纳米棒结构层以及增益介质层。本申请中,由于金银核壳纳米棒相比于常规的金属纳米粒子如金、银纳米球,金纳米立方,金纳米棒等具有更强的等离子体吸收,以及更宽的LSPR吸收谱,并且具有多个LSPR峰,可以充分覆盖可见光范围内增益介质的吸收谱以及发射谱,具有强的局域电场以及散射效应。因此金银核壳纳米棒的LSPR与金属薄膜的SPP会产生更强的等离子体耦合,进而产生更强的电场及散射效应,可充分提高可利用的泵浦光密度,提高激发速率及量子效率,最终降低激光阈值。因此,通过在金属薄膜层上适当距离沉积金银核壳纳米棒形成金银核壳纳米棒结构层与金属薄膜层复合结构,并利用该复合结构增强随机激光,显著降低有机固体激光器的激光阈值。
同时,通过在增益介质层中进一步随机分布一定掺杂量的第二金属纳米粒子,掺杂的第二金属纳米粒子要求为能够实现局域表面等离子体效应LSPR的金属纳米粒子,因此具有强的局域电场及散射效应,这使得器件中在金银核壳纳米棒结构层与金属薄膜组成的等离子体复合结构基础之上具有第二金属纳米粒子产生的额外的强局域场及散射效应,可以进一步增强增益介质的激射性能。最后,金银核壳纳米棒结构层和金属薄膜还能分别与其附近的增益介质里掺杂的第二金属纳米粒子实现等离子体耦合,进而进一步增强电场,显著增强增益介质的激射性能。
附图说明
图1为本发明实施例1的有机激光器的结构图;
图2为本发明实施例2的有机激光器的结构图;
图3为本发明实施例5的有机激光器的结构图;
图4为本发明实施例6的有机激光器的结构图;
图5为本发明实施例7的有机激光器的结构图;
图6为本发明实施例8的有机激光器的结构图;
图7为(a)单独金银核壳纳米棒(Au@Ag NR),(b)间距为10nm的金银核壳纳米棒与银薄膜等离子体复合结构,(c)单独金纳米球(Au nanosphere),(d)间距为10nm的金纳米球与银薄膜等离子体复合结构,分别在628nm波长激发下的电场分布图;
图8为金银核壳纳米棒(Au@Ag NRs)与金纳米球(Au nanospheres)的光吸收谱。
其中图7与图8中Au@Ag NRs的壳层材料为Ag,包裹在金纳米棒的侧面和端面的厚度分别是8nm和4nm,中心核材料为长度为50nm,横纵比为 3的Au纳米棒;金纳米球直径为50nm;银膜厚度为50nm。
图中:1、衬底;2、金属薄膜层;3、第一隔离介质层;4、金银核壳纳米棒结构层;5、第二隔离介质层;6、增益介质层;7、第二金属纳米粒子。
具体实施方式
下面结合本发明的具体实施例和附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明不限于这些实施例。
实施例1
本实施例一种基于金银核壳纳米棒-金属薄膜的有机固体激光器,具体如图1所示,包括依次层叠设置的衬底1、金属薄膜层2、第一隔离介质层3、金银核壳纳米棒结构层4、第二隔离介质层5以及增益介质层6;金属薄膜层 2为能够产生非局域表面等离子体效应SPP的银薄膜层,厚度为50nm;第一隔离介质层3材料选择SiO2,厚度为10nm;金银核壳纳米棒结构层4中壳层材料为Ag,其包裹在金纳米棒的侧面和端面的厚度分别是8nm和4nm,中心核材料为长度为50nm,横纵比为3的Au纳米棒;第二隔离介质层5材料选择LiF,厚度为10nm;增益介质层6的材料由聚苯乙烯PS,荧光分子Alq3与红色激光染料DCJTB组成的Forster能量转移系统为整体作为激光染料(PS: Alq3:DCJTB=200:100:3.5,wt%),增益介质层6的厚度为300nm。
具体器件结构表述如下:glass/Ag film(50nm)/SiO2(10nm)/Au@Ag NRs/LiF(10nm)/PS:Alq3:DCJTB(300nm)。
上述基于金银核壳纳米棒-金属薄膜的有机固体激光器的制备方法具体如下:
(1)通过真空蒸镀法在衬底上沉积银薄膜,得到厚度为50nm的银薄膜层;
(2)将SiO2通过磁控溅射的方式沉积在银薄膜层上,得到厚度为10nm 的第一隔离介质层3;
(3)将金银核壳纳米棒以旋涂的方式沉积在第一隔离介质层3上,得到厚度为66nm的金银核壳纳米棒结构层;
(4)将LiF通过磁控溅射的方式沉积在金银核壳纳米棒结构层上,得到厚度为10nm的第二隔离介质层;
(5)在将聚苯乙烯PS,Alq3与DCJTB以质量比200:100:3.5的比例混合后加入氯仿溶液中超声溶解后,以3000r/min的速度旋涂在第二隔离介质层表面,得到厚度为300nm的增益介质层,以完成有机固体激光器的制备。
实施例2
本实施例一种基于金银核壳纳米棒-金属薄膜的有机固体激光器,具体如图2所示,器件具体结构和实施例1相同,不同之处仅在于:增益介质层6 的材料由聚苯乙烯PS,Alq3与DCJTB以质量比200:100:3.5的比例组成,且增益介质层6内还随机分布有第二金属纳米粒子7,这些第二金属纳米粒子7 为能够实现局域表面等离子体效应LSPR的银纳米球,银纳米球的直径为50 nm,增益介质层6内第二金属纳米粒子7的掺杂浓度为4.55×10-4g/cm3,增益介质层6的厚度为300nm。
具体器件结构表述如下:glass/Ag film(50nm)/SiO2(10nm)/Au@Ag NRs/LiF(10nm)/PS:Alq3:DCJTB mingled with Ag nanospheres(300nm)。
制备上述基于金银核壳纳米棒-金属薄膜的有机固体激光器的方法和实施例1提供的方法相同,不同之处也仅在于,增益介质层6的制备有所不同。
本实施例中增益介质层6的制备具体过程如下:
将聚苯乙烯PS,Alq3与DCJTB以质量比200:100:3.5的比例混合后加入氯仿溶液中超声溶解后,往混合液中另加入直径为50nm的银纳米球,控制增益介质层6内第二金属纳米粒子7的掺杂浓度为4.55×10-4g/cm3,然后再以 3000r/min的速度旋涂在第二隔离介质层5表面,得到厚度为300nm的增益介质层6。
实施例3
本实施例一种基于金银核壳纳米棒-金属薄膜的有机固体激光器,器件具体结构和实施例2相同,不同之处仅在于:将厚度为50nm的银薄膜层替换为厚度为50nm的金薄膜层。
具体器件结构表述如下:glass/Au film(50nm)/SiO2(10nm)/Au@Ag NRs/LiF(10nm)/PS:Alq3:DCJTB mingled with Ag nanospheres(300nm)。
上述基于金银核壳纳米棒-金属薄膜的有机固体激光器和实施例2提供的方法相同,不同之处也仅在于,金薄膜需要用磁控溅射法沉积在衬底上,在这里就不一一做具体描述。
实施例4
本实施例一种基于金银核壳纳米棒-金属薄膜的有机固体激光器,器件具体结构和实施例2相同,不同之处仅在于:增益介质层6中的第二金属纳米粒子7为亦为核壳结构,其壳层材料为Ag,包裹在金纳米棒的侧面和端面的厚度分别是8nm和4nm,中心核材料为长度为50nm,横纵比为3的Au纳米棒。
具体器件结构表述如下:glass/Ag film(50nm)/SiO2(10nm)/Au@Ag NRs/LiF(10nm)/PS:Alq3:DCJTB mingled with Au@Ag NRs(300nm)。
上述基于金银核壳纳米棒-金属薄膜的有机固体激光器和实施例2提供的方法相同,不同之处也仅在于,增益介质层6掺杂物质不同,在这里就不一一做具体描述。
实施例5
本实施例一种基于金银核壳纳米棒-金属薄膜的有机固体激光器,具体如图3所示,器件具体结构和实施例1相同,不同之处仅在于:器件结构中不含有第二隔离介质层5,而第一隔离介质层3变成厚度为20nm的SiO2
具体器件结构表述如下:glass/Ag film(50nm)/SiO2(20nm)/Au@Ag NRs/PS:Alq3:DCJTB(300nm)
实施例6
本实施例一种基于金银核壳纳米棒-金属薄膜的有机固体激光器,具体如图4所示,器件具体结构和实施例1相同,不同之处仅在于:器件结构中不含有第一隔离介质层3,而第二隔离介质层5变成厚度为20nm的LiF。
具体器件结构表述如下:glass/Ag film(50nm)/Au@Ag NRs/LiF(20nm) /PS:Alq3:DCJTB(300nm)。
实施例7
本实施例一种基于金银核壳纳米棒-金属薄膜的有机固体激光器,具体如图5所示,器件具体结构和实施例2相同,不同之处仅在于:器件结构中不含有第二隔离介质层5,而第一隔离介质层3变成厚度为20nm的SiO2
具体器件结构表述如下:glass/Ag film(50nm)/SiO2(20nm)/Au@Ag NRs/ PS:Alq3:DCJTB mingled with Ag nanospheres(300nm)。
实施例8
本实施例一种基于金银核壳纳米棒-金属薄膜的有机固体激光器,具体如图6所示,器件具体结构和实施例2相同,不同之处仅在于:器件结构中不含有第一隔离介质层3,而第二隔离介质层5变成厚度为20nm的LiF。
具体器件结构表述如下:glass/Ag film(50nm)/Au@Ag NRs/LiF(20nm) /PS:Alq3:DCJTB mingled with Ag nanospheres(300nm)。
上述实施例1-8均制备出了性能优异的有机固体激光器,需要说明的是,这些有机固体激光器均为红光器件,增益介质层由高分子聚合物和红光激光染料组成,高分子聚合物均采用聚苯乙烯,激光染料采用荧光分子Alq3与红色激光染料DCJTB组成的Forster能量转移系统作为示例。需要说明的是,本发明并不受限于本发明实施例所给出的增益介质层的材料选择。当然,也可以采用上述核壳结构作用于蓝光激光器件,均能实现本发明所要达到的目的,并不受限于本发明实施例所给出的这些举例。
需要说明的是,上述衬底既可以为玻璃衬底,也可以为硅衬底或柔性衬底,在本发明中不做特别的限制。需要进一步说明的是,金属薄膜层2的制备不仅可以采用真空蒸镀法,也可采用磁控溅射法等其他方法;金银核壳纳米棒结构层4不仅可以选用旋涂方式制备,也可以以自组装或滴涂等方式进行制备;第一隔离介质层3和第二隔离介质层5可以采用磁控溅射、真空蒸镀或旋涂等方式进行制备,当然本发明并不限于上述方式。
为了进一步说明本发明上述实施例所提供的技术方案具备的优异效果,本发明还提供以下对比例进行验证和说明。
对比例1
本对比例一种有机固体激光器,包括由下至上依次层叠设置的玻璃衬底 1、金属薄膜层2、第一隔离介质层3、第二隔离介质层5以及增益介质层6;其中,金属薄膜层2为银薄膜层,厚度为50nm;第一隔离介质层3为厚度为 10nm的SiO2隔离层,第二隔离介质层5为厚度为10nm的LiF隔离层,增益介质层6的材料由聚苯乙烯PS,Alq3与DCJTB以质量比200:100:3.5的比例组成,增益介质层6的厚度为300nm。
具体器件结构表述如下:
glass/Ag film(50nm)/SiO2(10nm)/LiF(10nm)/PS:Alq3:DCJTB(300nm)。
对比例2
本对比例一种有机固体激光器,包括由下至上依次层叠设置的玻璃衬底1、金银核壳纳米棒结构层4、第二隔离介质层5以及增益介质层6;其中,金银核壳纳米棒结构层4中壳层材料为Ag,包裹在金纳米棒的侧面和端面的厚度分别是8nm和4nm,中心核材料为长度为50nm,横纵比为3的Au纳米棒,核壳结构纳米粒子沉积在衬底1上;第二隔离介质层5为厚度为10nm的 LiF隔离层,增益介质层6的材料由聚苯乙烯PS,Alq3与DCJTB以质量比 200:100:3.5的比例组成,增益介质层6的厚度为300nm。
具体器件结构表述如下:glass/Au@Ag NRs/LiF(10nm)/PS:Alq3:DCJTB (300nm)。
对比例3
本对比例一种有机固体激光器,包括由下至上依次层叠设置的玻璃衬底 1、金属薄膜层2、第一隔离介质层3、第一金属纳米粒子层、第二隔离介质层 5以及增益介质层6。
其中,金属薄膜层2为银薄膜层,厚度为50nm;第一隔离介质层3为厚度为10nm的SiO2隔离层;第一金属纳米粒子层为金纳米球岛膜,这些金纳米球的直径为50nm,纳米粒子厚度为50nm;第二隔离介质层5为厚度为10nm 的LiF隔离层;增益介质层6的材料由聚苯乙烯PS,Alq3与DCJTB以质量比 200:100:3.5的比例组成,增益介质层6的厚度为300nm。
具体器件结构表述如下:glass/Ag film(50nm)/SiO2(10nm)/Au nanospheres(50nm)/LiF(10nm)/PS:Alq3:DCJTB(300nm)。
对比例4
本对比例一种有机固体激光器,器件结构具体和对比例3相同,不同之处仅在于:增益介质层6的材料由聚苯乙烯PS,Alq3与DCJTB以质量比 200:100:3.5的比例组成,且增益介质层6的基质材料内还随机分布有直径为 50nm银纳米球,掺杂浓度为4.55×10-4g/cm3,增益介质层6的厚度为300nm。
具体器件结构表述如下:
glass/Ag film(50nm)/SiO2(10nm)/Au nanospheres(50nm)/LiF(10nm) /PS:Alq3:DCJTB mingled with Ag nanospheres(300nm)。
本申请通过在金属薄膜层上适当距离沉积金银核壳纳米棒形成金银核壳纳米棒与金属薄膜层复合结构,并利用该复合结构增强随机激光,显著降低有机固体激光器的激光阈值,从而制备出性能优异的激光器。
本申请对实施例和对比例制备出的激光器的发光强度进行了检测,检测条件为:利用Nd:YAG纳秒激光器,以5.5ns的脉冲持续时间和10hz的重复频率的355nm的入射光泵浦器件。获得器件的泵浦阈值。
实施例1-8提供了性能优异的红光激光器,经检测,这些激光器性能测试的具体结果如下表1所示。
表1实施例1-8以及对比例1-4提供器件的发光性能对比
Figure RE-GDA0002494115610000111
Figure RE-GDA0002494115610000121
本发明通过在金属薄膜层2上适当距离沉积金银核壳纳米棒形成金银核壳纳米棒结构层4与金属薄膜层2复合结构(Au@Ag NRs-Agfilm复合结构),从表1提供的数据可以看出,实施例1的器件阈值低于对比例1和对比例2,证明了与增益介质层4单独沉积在Ag膜或金银核壳纳米棒(Au@Ag NRs) 上相比,沉积在Au@Ag NRs-Ag膜复合结构的增益介质的激光阈值最低。这是由于Au@Ag NRs的LSPR与Ag膜的SPP之间的等离子体激元耦合产生的局域电场强度相比于单独的纳米粒子的电场强度更强(如图7a和7b),且由于金属薄膜的外反馈作用,相比于单独的金属纳米粒子,复合结构具有更强的散射效应的缘故。因此,Au@Ag NRs-Ag膜复合结构相比于Ag膜或者Au@Ag NRs,有更强的电场强度与散射效应,进而更好的降低激光阈值。
此外,实施例1的器件阈值低于对比例3,实施例2的器件阈值低于对比例4,这说明Au@Ag NRs-Ag薄膜复合结构比常规金纳米球与金属薄膜组成的复合结构能更好地降低激光阈值。这是因为Au@Ag NRs相比于常规金属纳米粒子具有更强的等离子体吸收,以及宽的LSPR吸收谱,并且具有多个LSPR 峰(如图8),可以充分覆盖可见光范围内增益介质的吸收谱以及发射谱,具有更强的局域电场以及散射效应(如图7a和7c)。因此金银核壳纳米棒的LSPR 与金属薄膜的SPP产生更强的等离子体耦合(如图7b和7d),进而产生更强的电场及散射效应,可充分提高可利用的泵浦光密度,提高激发速率及量子效率,最终降低激光阈值。因此,通过在金属薄膜层2上适当距离沉积金银核壳纳米棒形成金银核壳纳米棒结构层4与金属薄膜层2复合结构,并利用该复合结构增强随机激光,显著降低有机固体激光器的激光阈值。
其次,实施例2的器件阈值低于实施例1,实施例7的器件阈值低于实施例5,实施例8的器件阈值低于实施例6,对比例4的器件阈值低于对比例3,这说明通过在增益介质层6中进一步随机分布一定掺杂量的第二金属纳米粒子7,掺杂的第二金属纳米粒子7要求为能够实现局域表面等离子体效应LSPR 的金属纳米粒子,因此具有强的局域电场及散射效应,这使得器件中在金银核壳纳米棒与金属薄膜组成的等离子体复合结构基础之上具有第二金属纳米粒子7产生的额外的强局域场及散射效应,可以进一步增强增益介质的激射性能。
最后,金银核壳纳米棒层4和金属薄膜2还能分别与其附近的增益介质层 6里掺杂的第二金属纳米粒子7实现等离子体耦合,进而进一步增强电场,显著增强增益介质的激射性能。
以上仅是本发明的优选实施方式,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,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于金银核壳纳米棒-金属薄膜的有机固体激光器,其特征在于,包括依次层叠设置的衬底(1)、金属薄膜层(2)、金银核壳纳米棒结构层(4)以及增益介质层(6);
其中,所述金属薄膜层(2)为能够产生非局域表面等离子体效应SPP的金 属薄膜;所述金银核壳纳米棒结构层(4)中壳层材料为Ag,中心核材料为Au纳米棒。
2.如权利要求1所述的基于金银核壳纳米棒-金属薄膜的有机固体激光器,其特征在于,所述增益介质层(6)的基质材料内还随机分布有第二金属纳米粒子(7),所述第二金属纳米粒子(7)为能够实现局域表面等离子体效应LSPR的金属纳米粒子,所述第二金属纳米粒子(7)选自金、银、铂材质的纳米球、纳米棒、纳米立方、纳米三角形、纳米线或各种纳米尺寸形状的纳米颗粒;
或,选自与所述金银核壳纳米棒结构层(4)相同定义的核壳结构;所述第二金属纳米粒子与所述金银核壳纳米棒结构层(4)相同或不同。
3.如权利要求2所述的基于金银核壳纳米棒-金属薄膜的有机固体激光器,其特征在于,所述增益介质层(6)内第二金属纳米粒子(7)的掺杂浓度为1×10-8g/cm3-9×10-2g/cm3
4.如权利要求3所述的基于金银核壳纳米棒-金属薄膜的有机固体激光器,其特征在于,所述增益介质层(6)内第二金属纳米粒子(7)的掺杂浓度为6.8×10-6g/cm3-4.65×10- 3g/cm3
5.如权利要求1或2所述的基于金银核壳纳米棒-金属薄膜的有机固体激光器,其特征在于,所述金属薄膜层(2)为厚度为10-100nm的银薄膜或金薄膜。
6.如权利要求1或2所述的基于金银核壳纳米棒-金属薄膜的有机固体激光器,其特征在于,所述金银核壳纳米棒结构层(4)中壳层材料的厚度为1-50nm。
7.如权利要求1或2所述的基于金银核壳纳米棒-金属薄膜的有机固体激光器,其特征在于,还包括第一隔离介质层(3)和/或第二隔离介质层(5);
所述第一隔离介质层(3)层叠设置于所述金属薄膜层(2)与所述金银核壳纳米棒结构层(4)之间,所述第二隔离介质层(5)层叠设置于所述金银核壳纳米棒结构层(4)与增益介质层(6)之间。
8.如权利要求7所述的基于金银核壳纳米棒-金属薄膜的有机固体激光器,其特征在于,所述第一隔离介质层(3)和所述第二隔离介质层(5)所用材料分别独立选自SiO2、LiF、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种,厚度为1nm~100nm。
9.如权利要求1所述的基于金银核壳纳米棒-金属薄膜的有机固体激光器,其特征在于,所述增益介质层(6)的材料包括高分子聚合物和激光染料,所述高分子聚合物为聚苯乙烯、聚乙烯醇或聚甲基丙烯酸甲酯;所述激光染料为红光激光染料或蓝光激光染料,所述激光染料的光发射波长均在可见光范围内;
所述高分子聚合物与所述激光染料的质量比1~80:1。
10.如权利要求1所述的基于金银核壳纳米棒-金属薄膜的有机固体激光器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,通过真空蒸镀法或磁控溅射法在衬底(1)上沉积金属薄膜,得到厚度为10-100nm的金属薄膜层(2);
S2,将金银核壳纳米棒以自组装、旋涂或滴涂的方式沉积在所述金属薄膜层(2)上,得到厚度为2-200nm的金银核壳纳米棒结构层(4);
S3,在所述金银核壳纳米棒结构层(4)表面制备厚度为0.1-3μm的增益介质层(4),即完成有机固体激光器的制作。
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