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基于透射式液晶/聚合物光栅的分布反馈式激光器的研究

刘永刚 鲁兴海 宣丽 邓舒鹏 李文萃 黄文彬

基于透射式液晶/聚合物光栅的分布反馈式激光器的研究

刘永刚, 鲁兴海, 宣丽, 邓舒鹏, 李文萃, 黄文彬
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  • 本文研究了染料掺杂透射式液晶/聚合物光栅的制备以及基于透射式液晶/聚合物光栅的分布反馈式激光器的激光特性.实验选取DCM作为激光染料,制备了周期为586 nm的掺杂DCM的透射式液晶/聚合物光栅;使用532 nm输出的Nd ∶YAG倍频脉冲激光器作为抽运光源对染料掺杂液晶/聚合物光栅进行侧面抽运,得到了中心波长为603 nm的窄线宽、低阈值激光输出.激光线宽为1.4 nm、阈值能量约为17.3 μJ,与之前国外的报道相比,阈值能量有了很大幅度的降低.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:60277033, 50473040, 19974046, 59973020)和吉林省科委基金(批准号:20020603)资助的课题.
    [1]

    Sutherland R L, Natarajan L V, Tondiglia V P 1993 Chem.Mater. 5 1533

    [2]

    Wu L, Zhang S W, Song K P, Bayin H Q G, Qi X D, Gao J X 2009 Optics and Precision Engineering 17 1497(in Chinese)[吴 娜、张善文、宋可平、巴音贺希格、齐向东、高键翔2009 光学精密工程17 1497]

    [3]

    Tan X, Liu Y, Xu X D, Hong Y L, Fu S J 2009 Optics and Precision Engineering 17 33(in Chinese)[谭 鑫、刘 颖、徐向东、洪义麟、付绍军 2009 光学精密工程17 33]

    [4]

    Sutherland R L, Natarajan L V, Tondiglia V P, Bunning T J, Adams W W 1994 Appl. Phys. Lett. 64 1074

    [5]

    Domash L H, Crawford G P, Ashmead A C, Smith R T, Popovich M M, Storey J 2000 SPIE 4107 46

    [6]

    Tanaka K, KatoK, Date M 1999 Jpn.J.Appl.Phys. 38 277

    [7]

    Zheng Z G, Li W C, Liu Y G, Xuan L 2008 Acta Phys Sin 57 7344(in Chinese) [郑致刚、李文萃、刘永刚、宣 丽 2008 物理学报 57 7344]

    [8]

    Li W C, Zheng Z G, Liu Y G, Song J, Xuan L 2010 Optics and Precision Engineering 18 1504 (in Chinese) [李文萃、郑致刚、刘永刚、宋 静、宣 丽 2010 光学精密工程18 1504]

    [9]

    Tondiglia V P, Natarajan L V, Sutherland R L, Tomlin D, Bunning T J 2002 Adv. Mater. 14 187

    [10]

    Sutherland R L, Natarajan L V, Tondiglia V P, Chandra S, Tomlin D, Bunning T J 2002 Optics Express 10 1074

    [11]

    Dowling J P, Scalora M, Bloemer M J, Bowden 1994 J.Appl.Phys. 75 1896

    [12]

    Strangi G, Barna V, Caputo R, Luca A D 2005 Phys.Rev.Lett. 94 063903

    [13]

    Jakubiak R, Bunning T J, Vaia R A, Natarajan L V, Tondiglia V P 2003 Adv. Mater 15 241

    [14]

    Lucchetta D E, Criante L, Francescangeli O, Simoni F 2004 Appl. Phys. Lett. 84 837

    [15]

    Hsiao V K S, Lu C, He G S, Pan M, Cartwright A N, Prasad P N, Jakubiak R, Vaia R A, Bunning T J 2005 Opt. Express. 13 3787

    [16]

    Liu Y J, Sun X W, Shum P, Li H P, Ji W, Zhang X H 2006 Appl.Phys.Lett. 88 061107

    [17]

    Kogelnik H, Shank C V 1972 J.Appl.Phys. 43 2327

    [18]

    Zhang B, Liu Y J, Xu K S 2004 Acta Phys Sin 53 1850 (in Chinese) [张 斌、刘言军、徐克璹 2004 物理学报 53 1850]

    [19]

    Zhang B, Liu Y J, Jia Y, Xu K S 2003 Acta Phys. Sin. 52 91 (in Chinese) [张 斌、刘言军、贾 瑜、徐克璹 2003 物理学报 52 91]

  • [1]

    Sutherland R L, Natarajan L V, Tondiglia V P 1993 Chem.Mater. 5 1533

    [2]

    Wu L, Zhang S W, Song K P, Bayin H Q G, Qi X D, Gao J X 2009 Optics and Precision Engineering 17 1497(in Chinese)[吴 娜、张善文、宋可平、巴音贺希格、齐向东、高键翔2009 光学精密工程17 1497]

    [3]

    Tan X, Liu Y, Xu X D, Hong Y L, Fu S J 2009 Optics and Precision Engineering 17 33(in Chinese)[谭 鑫、刘 颖、徐向东、洪义麟、付绍军 2009 光学精密工程17 33]

    [4]

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    Zheng Z G, Li W C, Liu Y G, Xuan L 2008 Acta Phys Sin 57 7344(in Chinese) [郑致刚、李文萃、刘永刚、宣 丽 2008 物理学报 57 7344]

    [8]

    Li W C, Zheng Z G, Liu Y G, Song J, Xuan L 2010 Optics and Precision Engineering 18 1504 (in Chinese) [李文萃、郑致刚、刘永刚、宋 静、宣 丽 2010 光学精密工程18 1504]

    [9]

    Tondiglia V P, Natarajan L V, Sutherland R L, Tomlin D, Bunning T J 2002 Adv. Mater. 14 187

    [10]

    Sutherland R L, Natarajan L V, Tondiglia V P, Chandra S, Tomlin D, Bunning T J 2002 Optics Express 10 1074

    [11]

    Dowling J P, Scalora M, Bloemer M J, Bowden 1994 J.Appl.Phys. 75 1896

    [12]

    Strangi G, Barna V, Caputo R, Luca A D 2005 Phys.Rev.Lett. 94 063903

    [13]

    Jakubiak R, Bunning T J, Vaia R A, Natarajan L V, Tondiglia V P 2003 Adv. Mater 15 241

    [14]

    Lucchetta D E, Criante L, Francescangeli O, Simoni F 2004 Appl. Phys. Lett. 84 837

    [15]

    Hsiao V K S, Lu C, He G S, Pan M, Cartwright A N, Prasad P N, Jakubiak R, Vaia R A, Bunning T J 2005 Opt. Express. 13 3787

    [16]

    Liu Y J, Sun X W, Shum P, Li H P, Ji W, Zhang X H 2006 Appl.Phys.Lett. 88 061107

    [17]

    Kogelnik H, Shank C V 1972 J.Appl.Phys. 43 2327

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    Zhang B, Liu Y J, Xu K S 2004 Acta Phys Sin 53 1850 (in Chinese) [张 斌、刘言军、徐克璹 2004 物理学报 53 1850]

    [19]

    Zhang B, Liu Y J, Jia Y, Xu K S 2003 Acta Phys. Sin. 52 91 (in Chinese) [张 斌、刘言军、贾 瑜、徐克璹 2003 物理学报 52 91]

  • [1] 刁志辉, 黄文彬, 邓舒鹏, 刘永刚, 彭增辉, 姚丽双, 宣丽. 基于低散射和高增益全息液晶/聚合物光栅的分布反馈式激光器. 物理学报, 2013, 62(3): 034202. doi: 10.7498/aps.62.034202
    [2] 刘丽娟, 黄文彬, 刁志辉, 张桂洋, 彭增辉, 刘永刚, 宣丽. 基于聚合物支撑形貌液晶/聚合物光栅的低阈值分布反馈式激光器. 物理学报, 2014, 63(19): 194202. doi: 10.7498/aps.63.194202
    [3] 邓舒鹏, 黄文彬, 刘永刚, 刁志辉, 彭增辉, 姚丽双, 宣丽. 基于全息液晶/聚合物光栅的分布反馈式激光器的波长调谐特性研究. 物理学报, 2012, 61(12): 126101. doi: 10.7498/aps.61.126101
    [4] 刘丽娟, 孔晓波, 刘永刚, 宣丽. 基于液晶/聚合物光栅的高转化效率有机半导体激光器. 物理学报, 2017, 66(24): 244204. doi: 10.7498/aps.66.244204
    [5] 林晓东, 邓涛, 解宜原, 吴加贵, 陈建国, 吴正茂, 夏光琼. 基于光注入半导体激光器单周期振荡的光子微波产生及全光线宽窄化 . 物理学报, 2012, 61(19): 194212. doi: 10.7498/aps.61.194212
    [6] 付方正, 李明. 蒙特卡罗法计算无序激光器的阈值. 物理学报, 2009, 58(9): 6258-6263. doi: 10.7498/aps.58.6258
    [7] 王月珠, 鞠有伦, 张新陆. 能量传递上转换对Tm,Ho:YLF激光器阈值的影响. 物理学报, 2005, 54(1): 117-122. doi: 10.7498/aps.54.117
    [8] 刘劲松, 欧阳征标, 孟庆生, 罗贤达, 王 宏, 韩艳玲. 随机性对部分随机介质激光器阈值的影响. 物理学报, 2007, 56(5): 2616-2622. doi: 10.7498/aps.56.2616
    [9] 毛明明, 徐晨, 魏思民, 解意洋, 刘久澄, 许坤. 质子注入能量对垂直腔面发射激光器的阈值和功率的影响. 物理学报, 2012, 61(21): 214207. doi: 10.7498/aps.61.214207
    [10] 徐艳, 陈飞, 谢冀江, 李殿军, 杨贵龙, 高飞, 郭劲. 半导体抽运铯蒸气激光器阈值特性分析. 物理学报, 2014, 63(17): 174201. doi: 10.7498/aps.63.174201
    [11] 赵红东, 张卫华, 李文超, 刘会丽, 孙梅. 电流孔的尺寸对双氧化限制垂直腔面发射激光器阈值的影响. 物理学报, 2010, 59(6): 3948-3952. doi: 10.7498/aps.59.3948
    [12] 薛迎红, 王清月, 柴 路, 刘庆文, 赵广军, 苏良碧, 徐晓东, 徐 军. LD抽运Yb:GSO实现1090 nm低阈值激光运转. 物理学报, 2006, 55(1): 456-459. doi: 10.7498/aps.55.456
    [13] 刘四平, 张玉驰, 张鹏飞, 李刚, 王军民, 张天才. 减反膜外腔半导体激光器特性的研究. 物理学报, 2009, 58(1): 285-289. doi: 10.7498/aps.58.285.1
    [14] 邰朝阳, 侯飞雁, 王盟盟, 权润爱, 刘涛, 张首刚, 董瑞芳. 光纤激光经过模清洁器后的强度噪声分析. 物理学报, 2014, 63(19): 194203. doi: 10.7498/aps.63.194203
    [15] 陈兴华, 林晓东, 吴正茂, 樊利, 曹体, 夏光琼. 基于偏振旋转光反馈下的外光注入VCSEL产生高性能毫米波. 物理学报, 2012, 61(9): 094209. doi: 10.7498/aps.61.094209
    [16] 张书锋, 蓝丽娟, 丁艳军, 贾军伟, 彭志敏. 基于波长调制光谱技术的线宽测量理论及其应用研究. 物理学报, 2015, 64(5): 053301. doi: 10.7498/aps.64.053301
    [17] 王慧琴, 龚旗煌. 随机光纤激光器中光纤与随机介质匹配问题的研究. 物理学报, 2013, 62(21): 214202. doi: 10.7498/aps.62.214202
    [18] 邱建荣, 姜雄伟, 朱从善, 干福熹. 飞秒激光作用下光学玻璃和激光玻璃的光致暗化及其ESR研究. 物理学报, 2001, 50(5): 871-874. doi: 10.7498/aps.50.871
    [19] 邓诚先, 李正佳, 朱长虹. 具有腔内光放大的单共振光参量振荡器. 物理学报, 2005, 54(10): 4754-4760. doi: 10.7498/aps.54.4754
    [20] 苏兆锋, 杨海亮, 张鹏飞, 来定国, 郭建明, 任书庆, 王强. 脉冲电场下两种电极材料表面电子发射阈值特性的实验研究. 物理学报, 2014, 63(10): 106801. doi: 10.7498/aps.63.106801
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-07-19
  • 修回日期:  2010-08-13
  • 刊出日期:  2011-05-15

基于透射式液晶/聚合物光栅的分布反馈式激光器的研究

  • 1. (1)中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,应用光学国家重点实验室,长春 130033; (2)中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,应用光学国家重点实验室,长春 130033;中国科学院研究生院,北京 100049
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:60277033, 50473040, 19974046, 59973020)和吉林省科委基金(批准号:20020603)资助的课题.

摘要: 本文研究了染料掺杂透射式液晶/聚合物光栅的制备以及基于透射式液晶/聚合物光栅的分布反馈式激光器的激光特性.实验选取DCM作为激光染料,制备了周期为586 nm的掺杂DCM的透射式液晶/聚合物光栅;使用532 nm输出的Nd ∶YAG倍频脉冲激光器作为抽运光源对染料掺杂液晶/聚合物光栅进行侧面抽运,得到了中心波长为603 nm的窄线宽、低阈值激光输出.激光线宽为1.4 nm、阈值能量约为17.3 μJ,与之前国外的报道相比,阈值能量有了很大幅度的降低.

English Abstract

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