RU2666181C2 - Thin-film photoexcited organic laser based on polymethyl methacrylate - Google Patents
Thin-film photoexcited organic laser based on polymethyl methacrylate Download PDFInfo
- Publication number
- RU2666181C2 RU2666181C2 RU2016150444A RU2016150444A RU2666181C2 RU 2666181 C2 RU2666181 C2 RU 2666181C2 RU 2016150444 A RU2016150444 A RU 2016150444A RU 2016150444 A RU2016150444 A RU 2016150444A RU 2666181 C2 RU2666181 C2 RU 2666181C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- laser
- mass
- active medium
- organic
- thin
- Prior art date
Links
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 title claims abstract description 20
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 14
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N Hydroxyethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- OZAIFHULBGXAKX-VAWYXSNFSA-N AIBN Substances N#CC(C)(C)\N=N\C(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-VAWYXSNFSA-N 0.000 claims abstract description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- KUQRLZZWFINMDP-BGNLRFAXSA-N 2-[(3r,4s,5s,6r)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl]oxyethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCOC1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O KUQRLZZWFINMDP-BGNLRFAXSA-N 0.000 claims 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 12
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 12
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 8
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 7
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 5
- 239000010408 film Substances 0.000 description 4
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- IJAAWBHHXIWAHM-PHEQNACWSA-N 1,4-bis[(e)-2-phenylethenyl]benzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1/C=C/C(C=C1)=CC=C1\C=C\C1=CC=CC=C1 IJAAWBHHXIWAHM-PHEQNACWSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000001748 luminescence spectrum Methods 0.000 description 2
- FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N methacrylamide Chemical compound CC(=C)C(N)=O FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000005395 methacrylic acid group Chemical class 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical group [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000990 laser dye Substances 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000002734 metacrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000005641 methacryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- OVTCUIZCVUGJHS-VQHVLOKHSA-N trans-dipyrrin Chemical compound C=1C=CNC=1/C=C1\C=CC=N1 OVTCUIZCVUGJHS-VQHVLOKHSA-N 0.000 description 1
- GPRLSGONYQIRFK-MNYXATJNSA-N triton Chemical compound [3H+] GPRLSGONYQIRFK-MNYXATJNSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
- H01S3/20—Liquids
- H01S3/213—Liquids including an organic dye
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области квантовой электроники, в частности к лазерным устройствам на основе полиметилметакрилата, и может быть использовано в качестве источника оптического излучения. В настоящее время существует большое количество полимерных оптических элементов на основе акрилатов и метакрилатов, которые допируются лазерно-активными органическими соединениями для получения лазерной генерации, обычно излучающие в видимом диапазоне спектра. При создании пленочных фотовозбуждаемых лазеров на первый план выступают адгезивные свойства полимеров при наненесении их на подложки, как правило, стеклянные. Среди полимерных материалов, используемых в квантовой электронике, ведущее место принадлежит полиметилметакрилату (ПММА).The invention relates to the field of quantum electronics, in particular to laser devices based on polymethylmethacrylate, and can be used as an optical radiation source. Currently, there are a large number of polymer optical elements based on acrylates and methacrylates, which are doped with laser-active organic compounds to produce laser generation, usually emitting in the visible range of the spectrum. When creating film photoexcited lasers, the adhesive properties of polymers come to the forefront when applied to substrates, usually glass ones. Among the polymeric materials used in quantum electronics, the leading place belongs to polymethyl methacrylate (PMMA).
Известен тонкопленочный фотовозбуждаемый лазер [1], где на дорогостоящую подложку InP нанесен слой SiO2 методом плазменного напыления и затем этим же методом нанесен слой Alq3 : DCM, при этом должны соблюдаться условия хорошей адгезии нанесенных слоев друг с другом при одновременном соблюдении условия соотношения показателей преломления nподл<nслоя<nвозд.A thin-film photoexcited laser is known [1], where a SiO 2 layer is deposited by plasma spraying on an expensive InP substrate and then an Alq 3 : DCM layer is deposited by the same method, while the conditions for good adhesion of the deposited layers to each other must be observed while observing the conditions for the ratio of the parameters refraction n vil <n layer <n air .
Однако данному техническому решению свойственен следующий недостаток: невозможность нанесения лазерно-активных пленок на основе РММА методом плазменного напыления.However, this technical solution has the following drawback: the impossibility of applying laser-active films based on PMMA by plasma spraying.
Также известна работа [2], где исследуются усилительные свойства полимерных тонких пленок нанесенных на подложки из Si с промежуточным слоем из SiO2. В этой работе РММА, допированный лазерным красителем был нанесен методом центрифугирования.Also known is the work [2], where the amplifying properties of polymer thin films deposited on Si substrates with an intermediate layer of SiO 2 are studied. In this work, PMMA doped with a laser dye was deposited by centrifugation.
Также известно техническое решение [3], которое авторы взяли за прототип, где лазерно-активный слой наносился на кварцевую пластину. Сам активный слой представлял собой РММА с пиррометеном 567. Как известно из [4] адгезия РММА и кварца не очень хорошая. Поэтому к недостаткам как первого, так и второго решения моно отнести недостаточную адгезию РММА и кварцевой подложки и, как следствие, пониженный ресурс работы лазера.Also known is a technical solution [3], which the authors took as a prototype, where the laser-active layer was deposited on a quartz plate. The active layer itself was PMMA with pyromethene 567. As is known from [4], the adhesion of PMMA and quartz is not very good. Therefore, the disadvantages of both the first and second solutions can be attributed to insufficient adhesion of PMMA and a quartz substrate and, as a consequence, a reduced laser life.
Известны методы устранения этого недостатка путем модифицирования ПММА сополимеризацией метаметилакрилата (ММА) с полярными мономерами, образующими при гомополимеризации более теплостойкие полимеры. К таким мономерам относятся: акриловая кислота, метакриловая кислота, метакриламид и др. [5]. Однако применение перечисленных материалов для модификации ПММА имеет следующие недостатки: некоторые мономеры (например, метакриламид) нерастворимы в ММА; акриловая и метакриловая кислоты имеют константу полимеризации более низкую, чем у ММА, что приводит к неоднородностям в полимере при радикальной полимеризации, к применению селективных растворителей для очистки целевого полимера от гомополимеров. Более того, акриловая и метакриловая кислоты критическим образом повышают гидрофильность полученных сополимеров, а это ведет за собой соблюдение специальных условий хранения элементов.Known methods for eliminating this drawback by modifying PMMA by copolymerization of methamethyl acrylate (MMA) with polar monomers, which form more heat-resistant polymers during homopolymerization. Such monomers include: acrylic acid, methacrylic acid, methacrylamide, etc. [5]. However, the use of these materials for the modification of PMMA has the following disadvantages: some monomers (for example, methacrylamide) are insoluble in MMA; acrylic and methacrylic acids have a polymerization constant lower than that of MMA, which leads to heterogeneities in the polymer during radical polymerization, to the use of selective solvents to purify the target polymer from homopolymers. Moreover, acrylic and methacrylic acids critically increase the hydrophilicity of the obtained copolymers, and this leads to the observance of special storage conditions for the elements.
Известно, что эффективным способом повышения адгезии полимера к стеклу является нанесение на поверхность, модифицированного производными силанов стекла, дифункционального мономера, способного реагировать как с полимером, так и с молекулами, привитыми к поверхности стекла.It is known that an effective way to increase the adhesion of a polymer to glass is to deposit on the surface modified with silane derivatives a difunctional monomer capable of reacting with both the polymer and the molecules grafted onto the glass surface.
При создании фотовозбуждаемых тонкопленочных лазеров на красителях, кроме адгезионных свойств необходимо учитывать оптические свойства, а именно соотношение показателей преломления подложки и активного слоя. Наилучшим соотношением будет являться, когда показатель преломления активного слоя больше показателя преломления подложки, т.е. nср>nподложки (1) и nср>nвоздуха (2). В этих условиях легко реализуется режим бегущей волны при явлении полного внутреннего отражения (ПВО).When creating photoexcited thin-film dye lasers, in addition to adhesive properties, it is necessary to take into account optical properties, namely, the ratio of the refractive indices of the substrate and the active layer. The best ratio will be when the refractive index of the active layer is greater than the refractive index of the substrate, i.e. n av > n of the substrate (1) and n av > n of the air (2). Under these conditions, the traveling wave regime is easily realized in the case of the phenomenon of total internal reflection (AA).
Если условие 2 соблюсти нет сложности, то условие 1 не так очевидно. Так, nпмма=1,49, когда у стекла он варьируется от 1,5 и более. Из литературы известно, что у пленок на основе SiO2 показатель преломления составляет ~1,44 [6]. Поэтому помещение промежуточного слоя между ПММА и стеклянной подложкой должно улучшить условия возникновения ПВО, а, следовательно, снижение порога генерации и, как следствие, увеличение КПД.If
Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое решение:The technical result, the achievement of which the proposed solution is directed:
- уменьшение порога генерации фотовозбуждаемого тонкопленочного лазера;- reduction of the generation threshold of a photoexcited thin-film laser;
- увеличение эффективности фотовозбуждаемого тонкопленочного лазера;- increase the efficiency of photoexcited thin-film laser;
- увеличение ресурса работ фотовозбуждаемого тонкопленочного лазера.- an increase in the service life of a photoexcited thin-film laser.
Это достигается тем, что в качестве модификатора стекла авторы предлагают применить силоксановую жидкость (ТЕОС), которая содержит легко гидролизующиеся или гидроксильные группы, тогда появляется возможность химического взаимодействия с поверхностными гидроксилами стекла. В качестве дифункционального мономера именно в этом случае уместно применение 2-гидроксиэтилметакрилата (ТЕМА). Его гидроксильная группа вступит в реакцию поликонденсации с силоксановой жидкостью на поверхности стекла, а метакрильная группа, способная к полимеризации под действием АИБН и обладающая высоким сродством к полиметилметакрилату, надежно свяжется с последующим нанесенный полимерным слоем с активным веществом.This is achieved by the fact that as a glass modifier, the authors propose the use of a siloxane liquid (TEOS), which contains easily hydrolyzable or hydroxyl groups, then there is the possibility of chemical interaction with surface hydroxyls of glass. In this case, the use of 2-hydroxyethyl methacrylate (TEMA) is appropriate as a difunctional monomer. Its hydroxyl group will enter into a polycondensation reaction with a siloxane liquid on the glass surface, and a methacryl group capable of polymerization under the influence of AIBN and having a high affinity for polymethyl methacrylate will reliably bind to the subsequent applied polymer layer with the active substance.
Сущность изобретения поясняется чертежами и данными, приведенными в таблице 1:The invention is illustrated by drawings and data shown in table 1:
Фиг. 1 - Схема экспериментальной установки: 1 - АИГ-Nd3+-лазер; 2 - система неселективных светофильтров; 3 - Gentec ЕО ED-100A-UV; 4 - светоделительная пластина; 5 - система цилиндрических линз; 6 – диафрагма; 7 - тонкопленочный образец; 8 – оптоволокно; 9 – спектрометр; 10 - Ophir NOVA II; 11 - персональный компьютер.FIG. 1 - Scheme of the experimental setup: 1 - AIG-Nd 3+ laser; 2 - a system of non-selective light filters; 3 - Gentec ЕО ED-100A-UV; 4 - beam splitting plate; 5 - a system of cylindrical lenses; 6 - aperture; 7 - thin film sample; 8 - optical fiber; 9 - spectrometer; 10 - Ophir NOVA II; 11 - a personal computer.
Фиг. 2 - Спектры люминесценции и генерации образцов: 2(a) - спектр люминесценции образца без адгезивного слоя; 2(б) - спектр пороговой генерации образца с адгезивным слоем; 2(в) - спектр генерации образца с адгезивным слоем.FIG. 2 - Luminescence and generation spectra of samples: 2 (a) - luminescence spectrum of a sample without an adhesive layer; 2 (b) - spectrum of threshold generation of a sample with an adhesive layer; 2 (c) is the generation spectrum of a sample with an adhesive layer.
Пример создания заявленного фотовозбуждаемого тонкопленочного лазераAn example of creating the claimed photoexcited thin-film laser
Все вещества, использующиеся при создании фотовозбуждаемого тонкопленочного лазера, были очищены по общепринятым методикам. Стеклянные подложки отмыты в растворе неионогенного ПАВ (например, Тритон 100), затем дистиллированной водой и обработаны в кислородной плазме 20-30 минут непосредственно перед использованием.All substances used to create the photoexcited thin-film laser were purified according to generally accepted methods. The glass substrates are washed in a solution of a nonionic surfactant (for example, Triton 100), then with distilled water and processed in oxygen plasma for 20-30 minutes immediately before use.
К 2-гидроксиэтилметакрилату было добавлено 0,1% азо-бис-изобутиронитрила. Раствор тщательно перемешивали до полного растворения вещества.0.1% azo-bis-isobutyronitrile was added to 2-hydroxyethyl methacrylate. The solution was thoroughly mixed until the substance was completely dissolved.
Адгезивный слой готовили следующим образом. К 1 мл тетраэтоксисилана были добавлены по 0,5 мл этанола и раствора азо-бис-изобутиронитрила в 2-гидроксиэтилметакрилата. Смесь тщательно перемешивали в течение 30-40 мин., далее в нее по каплям приливали 0,4 мл 0.4 N раствора соляной кислоты. Полученную смесь интенсивно перемешивали в закрытой посуде примерно два часа и оставляли на сутки при температуре - 18°C. Раствор фильтровали, наносили центрифугированием на стеклянную подложку и сушили в закрытой посуде 18-24 часа, поднимая температуру ступенчато до 150°C.An adhesive layer was prepared as follows. 0.5 ml of ethanol and a solution of azo-bis-isobutyronitrile in 2-hydroxyethyl methacrylate were added to 1 ml of tetraethoxysilane. The mixture was thoroughly mixed for 30-40 minutes, then 0.4 ml of a 0.4 N hydrochloric acid solution was poured dropwise into it. The resulting mixture was intensively mixed in a sealed container for about two hours and left for a day at a temperature of -18 ° C. The solution was filtered, centrifuged on a glass substrate and dried in a sealed container for 18-24 hours, raising the temperature stepwise to 150 ° C.
В подходящем растворителе растворяли переосажденный полиметилметакрилат (или сополимер на его основе) и активное вещество в нужной концентрации. Полученный раствор наносили центрифугированием на подложку с адгезионным слоем и сушили при температуре, которая обеспечит полное удаление растворителя (но не выше температуры стеклования используемого полимера).The precipitated polymethylmethacrylate (or a copolymer based on it) and the active substance in the desired concentration were dissolved in a suitable solvent. The resulting solution was applied by centrifugation on a substrate with an adhesive layer and dried at a temperature that would ensure complete removal of the solvent (but not higher than the glass transition temperature of the polymer used).
Авторами были изготовлены два вида образцов тонкопленочных фотовозбуждаемых лазеров на красителях с активной средой на основе ПММА + 1,4-дистирилбензол с адгезивным слоем и без него.The authors produced two types of samples of thin-film photoexcited dye lasers with an active medium based on PMMA + 1,4-distyrylbenzene with and without an adhesive layer.
На фиг. 1 приведена схема установки для исследования генерационных характеристик твердотельных активных элементов (спектры генерации, эффективности генерации, ресурс работы лазерных блоков, длительности импульса генерации). Образцы накачиваются в поперечном варианте второй гармоникой АИГ-Nd3+ лазера с энергией в импульсе до 30 мДж, длительностью импульса 10 нс, частотой повторения до 10 Гц. Спектр излучения регистрируется лазерным спектрометром 3 AvaSpec-2048ULS (Avantes), энергия излучения измерителями Gentec ЕО ED-100A-UV и Ophir NOVA II.In FIG. Figure 1 shows a setup diagram for studying the lasing characteristics of solid-state active elements (lasing spectra, lasing efficiency, laser unit operating life, lasing pulse duration). Samples were pumped transversely embodiment, the second harmonic of a YAG-Nd 3+ laser with a pulse energy of 30 mJ, 10 ns pulse duration, pulse repetition rate of 10 Hz. The emission spectrum is recorded by a AvaSpec-
Сравнительные генерационные характеристики приведены на фиг. 2 (а-в) и в таблице 1. На фиг. 2(a) изображен спектр люминесценции 1,4-дистирилбензола для образца без адгезивного слоя, спектр получен при плотности мощности 500 кВт/см2. Генерацию получить не удалось. На фиг. 2(б) изображен пороговый спектр генерации пли плотности мощности 160 кВт/см2. На фиг. 2(в) спектр генерации при трехкратном превышении порога по накачке (500 кВт/см2). При этом КПД преобразования достиг 20%.Comparative generation characteristics are shown in FIG. 2 (a-c) and in table 1. In FIG. 2 (a) shows the luminescence spectrum of 1,4-distyrylbenzene for a sample without an adhesive layer; the spectrum was obtained at a power density of 500 kW / cm 2 . Generation failed. In FIG. 2 (b) shows the threshold spectrum of generation or power density of 160 kW / cm 2 . In FIG. 2 (c) a generation spectrum with a three-fold excess of the pump threshold (500 kW / cm 2 ). In this case, the conversion efficiency reached 20%.
Проведенные испытания показали, что при создании фотовозбуждаемого тонкопленочного лазера на основе РММА введение дополнительного слоя из гидролизованного тетраэтоксисилана уменьшает порог генерации, увеличивает эффективность и ресурс работы.The tests showed that when creating a photoexcited thin-film laser based on PMMA, the introduction of an additional layer of hydrolyzed tetraethoxysilane reduces the generation threshold, increases the efficiency and service life.
Таким образом, поставленная цель достигнута.Thus, the goal is achieved.
ЛитератураLiterature
1. Kozlov, V.G., 
2. Gozhyk, I., Boudreau, M., Haghighi, H.R., Djellali, N., Forget, S., Chenais, S. et al. Gain properties of dye-doped polymer thin films // Physical Review B. - 2015. - T. 92. - №. 21. - C. 214202.2. Gozhyk, I., Boudreau, M., Haghighi, H. R., Djellali, N., Forget, S., Chenais, S. et al. Gain properties of dye-doped polymer thin films // Physical Review B. - 2015. - T. 92. - No. 21. - C. 214202.
3. Costela, A., 
4. Зимон А.Д. Адгезия пленок и покрытий. - Химия. - 1977. - 352 с.4. Zimon A.D. Adhesion of films and coatings. - Chemistry. - 1977. - 352 p.
5. Круль Л.П., Матусевич Ю.И., Якимцова Л.Б., Бутовская Г.В. Сополимеры метилметакрилата в качестве основы оптических регистрирующих сред // Химические проблемы создания новых материалов и технологий. - 2008. – Вып. 3. - С. 422-446.5. Krul L.P., Matusevich Yu.I., Yakimtsova LB, Butovskaya G.V. Methyl methacrylate copolymers as the basis of optical recording media // Chemical problems of creating new materials and technologies. - 2008. - Issue. 3 .-- S. 422-446.
6. Данилюк А.Ф., Кононов С.А., Кравченко Е.А., Онучин А.П. Аэрогелевые черенковские детекторы в экспериментах на встречных пучках // Успехи физических наук. - 2015. - Т. 185. - №. 5. - С. 540-548.6. Danilyuk A.F., Kononov S.A., Kravchenko E.A., Onuchin A.P. Airgel Cherenkov detectors in colliding beam experiments // Uspekhi Fizicheskikh Nauk. - 2015. - T. 185. - No. 5. - S. 540-548.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016150444A RU2666181C2 (en) | 2016-12-21 | 2016-12-21 | Thin-film photoexcited organic laser based on polymethyl methacrylate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016150444A RU2666181C2 (en) | 2016-12-21 | 2016-12-21 | Thin-film photoexcited organic laser based on polymethyl methacrylate |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016150444A RU2016150444A (en) | 2018-06-21 |
| RU2016150444A3 RU2016150444A3 (en) | 2018-06-21 |
| RU2666181C2 true RU2666181C2 (en) | 2018-09-06 |
Family
ID=62713164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016150444A RU2666181C2 (en) | 2016-12-21 | 2016-12-21 | Thin-film photoexcited organic laser based on polymethyl methacrylate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2666181C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2721584C1 (en) * | 2019-12-10 | 2020-05-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Multi-wave photoexcited thin-film organic laser |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050265404A1 (en) * | 2004-05-28 | 2005-12-01 | Ian Ashdown | Luminance enhancement apparatus and method |
| US20070064760A1 (en) * | 2003-06-12 | 2007-03-22 | Soren Kragh | Optical amplification in miniaturized polymer cavity resonators |
| RU2410809C1 (en) * | 2009-06-26 | 2011-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский физико-технический институт (государственный университет)" | Electric field controlled solid-state laser and method of shifting solid-state laser frequency |
| US8330348B2 (en) * | 2005-10-31 | 2012-12-11 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Structured luminescence conversion layer |
-
2016
- 2016-12-21 RU RU2016150444A patent/RU2666181C2/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070064760A1 (en) * | 2003-06-12 | 2007-03-22 | Soren Kragh | Optical amplification in miniaturized polymer cavity resonators |
| US20050265404A1 (en) * | 2004-05-28 | 2005-12-01 | Ian Ashdown | Luminance enhancement apparatus and method |
| US8330348B2 (en) * | 2005-10-31 | 2012-12-11 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Structured luminescence conversion layer |
| RU2410809C1 (en) * | 2009-06-26 | 2011-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский физико-технический институт (государственный университет)" | Electric field controlled solid-state laser and method of shifting solid-state laser frequency |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2721584C1 (en) * | 2019-12-10 | 2020-05-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Multi-wave photoexcited thin-film organic laser |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016150444A (en) | 2018-06-21 |
| RU2016150444A3 (en) | 2018-06-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1222090C (en) | Rare earth polymer optical amplifier or fiber | |
| Ahmad et al. | Performance and photostability of xanthene and pyrromethene laser dyes in sol-gel phases | |
| EP0622878B1 (en) | Optical amplifier | |
| EP0244288B1 (en) | Mesomorphic polymeric material for use in non-linear optics | |
| US4139342A (en) | Dye impregnated plastics for laser applications | |
| EP0499272B1 (en) | Nonlinear optical element and uses thereof | |
| TW200563B (en) | Chromophore containing compounds for opto-electronic applications | |
| CN1401149A (en) | Codopant polymers for eficient optical amplification | |
| Taylor et al. | Electro‐optic analog‐to‐digital conversion using channel waveguide modulators | |
| RU2666181C2 (en) | Thin-film photoexcited organic laser based on polymethyl methacrylate | |
| Shamrakov et al. | Superradiant film laser operation in red perylimide dye doped silica—polymethylmethacrylate composite | |
| Dunn et al. | Solid-state tunable lasers based on dye-doped sol-gel materials | |
| Sakr et al. | Photophysical, photochemical and laser behavior of some diolefinic laser dyes in sol–gel and methyl methacrylate/2-hydroxyethyl methacrylate copolymer matrices | |
| EP1547212A1 (en) | Laser gain medium for solid state dye lasers | |
| Tsutsumi et al. | Amplified spontaneous emission and distributed feedback lasing from a conjugated compound in various polymer matrices | |
| FR2630744A1 (en) | Process for obtaining a polymeric material usable in nonlinear optics and polymeric material obtained | |
| US5304255A (en) | Photovoltaic cell with photoluminescent plasma polymerized film | |
| EP3236547A1 (en) | Random lasing photo-curable composition for use as random lasing gain medium | |
| Telminov et al. | Thin-film organic structures lasing in yellow-green spectral range | |
| Grote et al. | Deoxyribonucleic acid (DNA)-based nonlinear optics | |
| Sakr et al. | Laser Performance of some oxazole laser dyes in restricted matrices | |
| US20070034831A1 (en) | Synthesis of solid state dye laser by y-irradiation polymerization method | |
| Schultheiss et al. | Solid state dye lasers: Rhodamines in silica-zirconia materials | |
| Costela et al. | Studies on laser action from polymeric matrices based on trimethylsilyl methacrylate doped with pyrromethene 567 dye | |
| Mataki et al. | High-gain optical amplification of europium–aluminum (Eu3+–Al)-nanocluster-doped planar polymer waveguides |