染料摻雜膽甾相液晶激光器制備與特性的研究.pdf

1、利用膽甾相液晶的光學(xué)特性，制備了染料摻雜膽甾相液晶激光器，此類激光器具有結(jié)構(gòu)緊湊、全有機(jī)、無腔鏡，同時(shí)具有窄線寬、低閾值、可調(diào)諧等特點(diǎn)，在光學(xué)顯示、光通信、集成光路、生物醫(yī)學(xué)、無痕探測等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。由于膽甾相液晶對外界環(huán)境非常敏感，如溫度、電場、磁場、外界應(yīng)力等等，這為此類激光器在波長調(diào)諧上提供了條件。
　　本論文首先介紹了染料摻雜膽甾相液晶激光器的研究背景和意義，液晶和激光的基本概念，分布反饋激光器的原理，通過對其概念

2、的了解并結(jié)合膽甾相液晶和激光器各自的特性，嘗試使用染料摻雜膽甾相液晶來實(shí)現(xiàn)分布反饋激光器。其次基于光子態(tài)密度和布拉格選擇反射理論，利用光子禁帶處光子群速度為零以及Berreman's4×4矩陣法分別對膽甾相液晶器件的光子態(tài)密度分布和選擇反射光譜進(jìn)行了理論模擬，并將理論模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比分析。制備了三種不同調(diào)諧方式的染料摻雜膽甾相液晶激光器，并對其進(jìn)行了研究。按照幾何形狀將其分為平行盒膽甾相液晶激光器和楔形盒膽甾相液晶激光器。在平行盒

3、中采用溫度調(diào)諧方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以及結(jié)果測量，并對其結(jié)果進(jìn)行理論分析。其中溫度調(diào)諧膽甾相液晶激光器隨著溫度從18℃到30℃，出射激光波長從662nm移動到622nm，調(diào)諧范圍達(dá)到40nm。在楔形盒中利用向錯線之間螺距變化，獲得了調(diào)諧精度約1nm的調(diào)諧激光，波長調(diào)諧范圍約17nm;楔形盒中兩種染料摻雜膽甾相液晶混合而成的激光器獲得了從558～624nm激光輻射，調(diào)諧范圍為66nm，調(diào)諧精度為1nm。將其與理論進(jìn)行比較分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論模擬