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

刘丽娟; 黄文彬; 刁志辉; 张桂洋; 彭增辉; 刘永刚; 宣丽

doi:10.7498/aps.63.194202

摘要

利用低光强曝光进行全息液晶/聚合物光栅（HPDLC）的制备，获得了内部无液晶微滴具有聚合物支撑形貌的低散射透射光栅结构. 分别研究了染料PM567，DCM，DCJTI 的放大的自发辐射（ASE）阈值及相对出射光强等性质，得到三种染料中DCJIT的ASE阈值最低，相对出射光强最高，表明DCJTI更适于制备低阈值、高转化效率激光器. 分别采用这三种染料制备基于聚合物支撑形貌光栅的分布反馈式激光器，通过改变光栅周期得到不同出射波长的激光. 其中，以DCJTI为工作物质，得到中心波长为648 nm，阈值为0.65 μJ/pulse，转化效率为1.6%，线宽为0.3 nm的高性能激光. 与国内外同类激光器相比，在阈值、转化效率、线宽三个方面均有不同程度的提高.

关键词:

作者及机构信息

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.
中国科学院大学, 北京 100049

基金项目: 国家自然科学基金（批准号：11174274，11174279，61205021，11204299，61378075，61377032）资助的课题.

参考文献

[1]	Date M, Takeuchi Y, Kato K 1998 J. Phys. D: Appl. Phys. 31 2225
[2]	Zheng Z G, Song J, Zhang L L, Liu Y G, Guo F Z, Ma J, Li W C, Deng S P, Xuan L 2008 Chin. Phys. B 17 3227
[3]	Huang W B, Deng S P, Liu Y G, P eng Z H, Yao L S, Xuan L 2012 Acta Phys. Sin. 61 094208(in Chinese) [黄文彬, 邓舒鹏, 刘永刚, 彭增辉, 姚丽双, 宣丽 2012 物理学报 61 094208]
[4]	Li M S, Wu S T, Fuh AY-G Appl 2006 Phys. Lett. 88 091109
[5]	Jakubiak R, Bunning T J, Vaia R A, Natarajan L V, Tondiglia V P 2003 Adv. Mater. 15 241
[6]	Jakubiak R, Natarajan L V, Tondiglia V, He G S, Prasad P N, Bunning T J, Vaia R A 2004 Appl. Phys. Lett. 85 6095
[7]	Hsiao VKS, Lu C, He G S, Pan M, Cartwright A N, Prasad P N 2005 Opt. Express. 13 3787
[8]	Liu Y J, Sun X W, Elim H I, Ji W 2007 Appl. Phys. Lett. 90 011109
[9]	Deng S P, Huang W B, Liu Y G, Diao Z H, P eng Z H, Yao L S, Xuan L 2012 Acta Phys. Sin. 61 126101(in Chinese) [邓舒鹏, 黄文彬, 刘永刚, 刁志辉, 彭增辉, 姚丽双, 宣丽 2012 物理学报 61 126101]
[10]	Huang W B, Diao Z H, Yao L S, Cao Z L, Liu Y G, Ma J, Xuan L 2013 Appl. Phys. Express 6 022702
[11]	Ye C, Shi L, Wang J, Lo D, Zhu X G 2003 Appl. Phys. Lett. 83 4101
[12]	Jakubiak R, Tondiglia V P, Natarajan L V, Sutherland R L, Lloyd P, Bunning T J, Vaia R A 2005 Adv. Mater. 17 2807
[13]	Sutherland R L, Natarajan L V, Tondiglia V P 1993 Chem. Mater. 5 1533
[14]	Diao Z H, Huang W B, Deng S P, Liu Y G, P eng Z H, Yao L S, Xuan L 2013 Acta Phys. Sin. 62 034202(in Chinese) [刁志辉, 黄文彬, 邓舒鹏, 刘永刚, 彭增辉, 姚丽双, 宣丽 2013 物理学报 62 034202]
[15]	Sutherland R L 2002 J. Opt. Soc. Am. B. 19 2995
[16]	Drevenšek-Olenik I, Fally M, Ellabban M A 2006 Phys. Rev. E 74 021707
[17]	Vardanyan K K, Qi J, Eakin J N, Sarkar M D, Crawford G P 2002 Appl. Phys. Lett. 81 4736
[18]	McGehee M D, Heeger A J 2000 Adv. Mater. 12 1655
[19]	Kevin P K, Colin B, Stephen L, Werner J B, Fryad Z H, Henning R, Steffen P, Annett T, Hartwig T, Hans-Heinrich H 1999 J. Appl. Phys. 86 6155
[20]	Sarkar M D, Qi J, Crawford G P 2002 Polymer. 43 7335
[21]	Huang W B, Liu Y G, Diao Z H, Yang C L, Yao L S, Ma J, Xuan L 2012 Appl. Opt. 51 4013
[22]	Caputo R, Luca A D, Sio L D, Pezzi L, Strangi G, CUmeton, Veltri A, Asquini R, dAlessandro A, Donisi D, Beccherelli R, Sukhov A V, Tabiryan N V 2009 J. Opt. A: Pure Appl. Opt. 11 024017
[23]	Sutherland R L, Natarajan L V, Tondiglia V P, J. Bunning T, Adams W W 1994 Appl. Phys. Lett. 64 1074
[24]	Caputo R, Sio L D, Veltri A, Umeton C, Sukhov A V 2004 Opt. Lett. 29 1261
[25]	McGehee M D, Gupta R, Veenstra S, Miller E K, A. Diaz-Garc Ma, Heeger J 1998 Phys. Rev. B 58 7035
[26]	Tsutsumi N, Kawahira T, Sakai W 2003 Appl. Phys. Lett. 83 2533
[27]	Takahashi H, Naito H 2004 Thin Solid Films 477 53
[28]	Kogelnik H, Shank C V 1972 J. Appl. Phys. 43 2327

施引文献

[1]	Date M, Takeuchi Y, Kato K 1998 J. Phys. D: Appl. Phys. 31 2225
[2]	Zheng Z G, Song J, Zhang L L, Liu Y G, Guo F Z, Ma J, Li W C, Deng S P, Xuan L 2008 Chin. Phys. B 17 3227
[3]	Huang W B, Deng S P, Liu Y G, P eng Z H, Yao L S, Xuan L 2012 Acta Phys. Sin. 61 094208(in Chinese) [黄文彬, 邓舒鹏, 刘永刚, 彭增辉, 姚丽双, 宣丽 2012 物理学报 61 094208]
[4]	Li M S, Wu S T, Fuh AY-G Appl 2006 Phys. Lett. 88 091109
[5]	Jakubiak R, Bunning T J, Vaia R A, Natarajan L V, Tondiglia V P 2003 Adv. Mater. 15 241
[6]	Jakubiak R, Natarajan L V, Tondiglia V, He G S, Prasad P N, Bunning T J, Vaia R A 2004 Appl. Phys. Lett. 85 6095
[7]	Hsiao VKS, Lu C, He G S, Pan M, Cartwright A N, Prasad P N 2005 Opt. Express. 13 3787
[8]	Liu Y J, Sun X W, Elim H I, Ji W 2007 Appl. Phys. Lett. 90 011109
[9]	Deng S P, Huang W B, Liu Y G, Diao Z H, P eng Z H, Yao L S, Xuan L 2012 Acta Phys. Sin. 61 126101(in Chinese) [邓舒鹏, 黄文彬, 刘永刚, 刁志辉, 彭增辉, 姚丽双, 宣丽 2012 物理学报 61 126101]
[10]	Huang W B, Diao Z H, Yao L S, Cao Z L, Liu Y G, Ma J, Xuan L 2013 Appl. Phys. Express 6 022702
[11]	Ye C, Shi L, Wang J, Lo D, Zhu X G 2003 Appl. Phys. Lett. 83 4101
[12]	Jakubiak R, Tondiglia V P, Natarajan L V, Sutherland R L, Lloyd P, Bunning T J, Vaia R A 2005 Adv. Mater. 17 2807
[13]	Sutherland R L, Natarajan L V, Tondiglia V P 1993 Chem. Mater. 5 1533
[14]	Diao Z H, Huang W B, Deng S P, Liu Y G, P eng Z H, Yao L S, Xuan L 2013 Acta Phys. Sin. 62 034202(in Chinese) [刁志辉, 黄文彬, 邓舒鹏, 刘永刚, 彭增辉, 姚丽双, 宣丽 2013 物理学报 62 034202]
[15]	Sutherland R L 2002 J. Opt. Soc. Am. B. 19 2995
[16]	Drevenšek-Olenik I, Fally M, Ellabban M A 2006 Phys. Rev. E 74 021707
[17]	Vardanyan K K, Qi J, Eakin J N, Sarkar M D, Crawford G P 2002 Appl. Phys. Lett. 81 4736
[18]	McGehee M D, Heeger A J 2000 Adv. Mater. 12 1655
[19]	Kevin P K, Colin B, Stephen L, Werner J B, Fryad Z H, Henning R, Steffen P, Annett T, Hartwig T, Hans-Heinrich H 1999 J. Appl. Phys. 86 6155
[20]	Sarkar M D, Qi J, Crawford G P 2002 Polymer. 43 7335
[21]	Huang W B, Liu Y G, Diao Z H, Yang C L, Yao L S, Ma J, Xuan L 2012 Appl. Opt. 51 4013
[22]	Caputo R, Luca A D, Sio L D, Pezzi L, Strangi G, CUmeton, Veltri A, Asquini R, dAlessandro A, Donisi D, Beccherelli R, Sukhov A V, Tabiryan N V 2009 J. Opt. A: Pure Appl. Opt. 11 024017
[23]	Sutherland R L, Natarajan L V, Tondiglia V P, J. Bunning T, Adams W W 1994 Appl. Phys. Lett. 64 1074
[24]	Caputo R, Sio L D, Veltri A, Umeton C, Sukhov A V 2004 Opt. Lett. 29 1261
[25]	McGehee M D, Gupta R, Veenstra S, Miller E K, A. Diaz-Garc Ma, Heeger J 1998 Phys. Rev. B 58 7035
[26]	Tsutsumi N, Kawahira T, Sakai W 2003 Appl. Phys. Lett. 83 2533
[27]	Takahashi H, Naito H 2004 Thin Solid Films 477 53
[28]	Kogelnik H, Shank C V 1972 J. Appl. Phys. 43 2327

[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. 物理学报, 2011, 60(5): 056102. doi: 10.7498/aps.60.056102
[3]	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
[4]	令维军, 郑加安, 贾玉磊, 魏志义. 低阈值飞秒钛宝石激光器的理论研究. 物理学报, 2005, 54(4): 1619-1623. doi: 10.7498/aps.54.1619
[5]	令维军, 魏志义, 孙敬华, 王兆华, 田金荣, 贾玉磊, 王鹏, 韩海年. 低阈值掺钛蓝宝石激光器实验研究. 物理学报, 2005, 54(9): 4182-4185. doi: 10.7498/aps.54.4182
[6]	令维军, 夏涛, 董忠, 左银艳, 李可, 刘勍, 路飞平, 赵小龙, 王勇刚. 基于单壁碳纳米管调Q锁模低阈值Tm,Ho:LiLuF4激光器. 物理学报, 2018, 67(1): 014201. doi: 10.7498/aps.67.20171748
[7]	潘教青, 赵谦, 朱洪亮, 赵玲娟, 丁颖, 王宝军, 周帆, 王鲁峰, 王圩. 长波长大应变InGaAs/InGaAsP分布反馈激光器的材料生长与器件制备. 物理学报, 2006, 55(10): 5216-5220. doi: 10.7498/aps.55.5216
[8]	谢红云, 金冬月, 何莉剑, 张蔚, 张万荣, 王圩, 王路. 基于DFB激光器的光学微波信号的产生. 物理学报, 2008, 57(7): 4558-4563. doi: 10.7498/aps.57.4558
[9]	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
[10]	邓舒鹏, 李文萃, 黄文彬, 刘永刚, 彭增辉, 鲁兴海, 宣丽. 基于全息聚合物分散液晶的有机二维光子晶体激光器的研究. 物理学报, 2011, 60(8): 086103. doi: 10.7498/aps.60.086103
[11]	付生辉, 宋国峰, 陈良惠. 大功率分布反馈激光器中光栅优化及试验. 物理学报, 2007, 56(3): 1613-1616. doi: 10.7498/aps.56.1613
[12]	刘储, 关宝璐, 米国鑫, 廖翌如, 刘振扬, 李建军, 徐晨. 低阈值单横模852 nm半导体激光器. 物理学报, 2017, 66(8): 084205. doi: 10.7498/aps.66.084205
[13]	岱钦, 吴杰, 邬小娇, 乌日娜, 彭增辉, 李大禹. 染料掺杂聚合物分散胆甾相液晶薄膜激光特性研究. 物理学报, 2015, 64(1): 016101. doi: 10.7498/aps.64.016101
[14]	邱橙, 陈泳屹, 高峰, 秦莉, 王立军. 一种结合增益耦合分布反馈光栅的多模干涉波导半导体激光器的研制. 物理学报, 2019, 68(16): 164204. doi: 10.7498/aps.68.20190744
[15]	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
[16]	徐韵, 李云鹏, 金璐, 马向阳, 杨德仁. 脉冲激光沉积法制备的ZnO薄膜的低阈值电抽运紫外随机激射. 物理学报, 2013, 62(8): 084207. doi: 10.7498/aps.62.084207
[17]	刘永刚, 宣丽, 郑致刚, 李文萃. 双重复合式液晶/聚合物电调谐光栅的制备. 物理学报, 2008, 57(11): 7344-7348. doi: 10.7498/aps.57.7344
[18]	李文萃, 刘永刚, 宣丽. 表面摩擦处理对全息聚合物分散液晶光栅电光特性的影响. 物理学报, 2011, 60(4): 046101. doi: 10.7498/aps.60.046101
[19]	黄文彬, 邓舒鹏, 刘永刚, 彭增辉, 姚丽双, 宣丽. 全息液晶/聚合物透射光栅光学各向异性的研究. 物理学报, 2012, 61(9): 094208. doi: 10.7498/aps.61.094208
[20]	朱箭, 张光寅, 陈晓波. Ho激光器阈值的理论分析. 物理学报, 1996, 45(8): 1337-1343. doi: 10.7498/aps.45.1337

引用本文:

Citation:

计量

文章访问数: 544
PDF下载量: 310
被引次数: 0

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

搜索

文章查询

留言板

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

摘要

作者及机构信息

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.
中国科学院大学, 北京 100049

参考文献

施引文献

目录

计量

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

English Abstract

Low threshold distributed feedback laser based on scaffolding morphologic and holographic polymer dispersed liquid crystal gratings

1.
State Key Laboratory of Applied Optics, Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033, China;

2.
University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

全文HTML

目录

作者中心

审稿中心

关于期刊

关于我们

搜索

文章查询

留言板

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

摘要

作者及机构信息

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. 中国科学院大学, 北京 100049

参考文献

施引文献

目录

计量

出版历程

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

English Abstract

Low threshold distributed feedback laser based on scaffolding morphologic and holographic polymer dispersed liquid crystal gratings

1. State Key Laboratory of Applied Optics, Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033, China; 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

全文HTML

目录

作者中心

审稿中心

关于期刊

关于我们

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.
中国科学院大学, 北京 100049

1.
State Key Laboratory of Applied Optics, Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033, China;

2.
University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China