聚合物纤维随机激光及其统计学的研究

发布时间：2020-04-26 19:10

【摘要】：自从Letokhov从理论上提出形成随机激光的必要条件即无序系统中的增益大于损耗以来,学者们在随机激光领域做了大量研究。随机激光具有低成本,易制造,低空间相干性和小尺寸的特性,因而受到学术界的广泛关注,其中随机激光在掺杂激光染料的随机系统中被广泛研究。本论文中我们引进了新型有机/无机杂化激光染料N,N’-二-(3-异丁基多面体齐聚硅氧烷)丙基二亚胺(DPP),并研究了它的随机激光特性。有机/无机杂化激光染料是一种包括散射介质和增益介质在内的有源散射介质,DPP是由增益介质二酰亚胺(PDI)和散射介质多面体齐聚倍半硅氧烷(POSS)构成的,无机POSS纳米颗粒加入有机单体结构有助于提高激光染料的随机激光稳定性。我们证明了有机/无机杂化激光染料掺杂的随机激光体系中的非相干随机激光向相干随机激光的转变。同时,我们发现与传统的激光染料相比有机/无机杂化染料DPP具有较长的激光寿命,这归因于无机POSS基团抑制了激光染料的光漂白效应。在激光染料中,因为商业长波长激光染料(≥650 nm)对基础泵浦激光(532nm)的低吸收率使其应用遭到了极大限制。本论文中针对这一限制,我们利用静电纺丝技术制备PM597/NB掺杂的聚合物纤维搭建F?rster共振能量转移(FRET)系统,研究能量转移中的随机激光现象。F?rster共振能量转移系统通过供/受体染料对,加强了长波长激光染料对基础泵浦波长(532nm)的低吸收率,成功实现了F?rster共振能量转移随机激光。同时通过将无序系统与其他系统类比,我们观察到了随机激光中的自旋玻璃现象,尤其是对称破缺现象。本文中我们报道了一个具有复杂能级的F?rster共振能量转移辅助的静电纺丝随机激光中的玻璃态行为,在不同能量泵浦下,在随机激光中观察到了清晰的顺磁相和自旋玻璃相之间的跃迁,即对称破缺。以能量转移为基础的随机激光中的副本对称破缺现象的发现丰富了随机激光研究领域中的物理理论,并提供了一种新的统计分析方法,为具有复杂能级的激光的再加工提供了一种新的统计分析方法。量子级联激光器就是复杂能级激光器中的代表。
【图文】：

随机激光,激光

光的定义是与传统激光相比较的，传统激光的产生需有具有光学增益的物理材料和光学谐振腔。当谐振腔耗时，传统激光产生。光学谐振腔决定了激光的输出方激光模式。传统激光的产生需要传统激光器的光学谐从而达到受激发射的条件。而随机激光与传统激光最光的产生不需要光学谐振腔，其受激发射所需的光学益介质中的多重散射提供。随机激光的产生原理随着研究逐渐分成了两个重要分支，其中有：okhov 理论：将光子在介质中的传播方式类比于悬浊液增益的散射方程，微粒的散射提供一种类似于共振腔质中的行走路径，并将在每次散射过程中被放大。腔理论：Cao Hui 等人将光子的局域化现象引进随机波干涉，光在介质中是沿着闭环传播的，这些环能提供环形腔，，随机介质中存在大量的环形腔，而介质的辐出的叠加。

分子结构式,随机激光,激光染料,有机染料

在增益介质中的平均自由程，达到安德耗时产生随机激光。光，随机激光由于成本低、易制造[4,5]-9]而受到广泛关注，随着学者们对随机于成像，传感，通讯测量等领域[10,11]。化激光染料的研究价值及发展杂不同增益介质[12-13]的不同随机系统中点[18-20]和发光纳米复合材料[21]。然而射率急剧下降[22-24]，因此随机激光的应质在热性能、光学性能和力学性能等方非极性有机染料相比，具有更好的激光tela 等人[28]将硅原子与有机物结合制作有杂 PM597,PM567 等激光染料，证明了含仅掺杂有机染料随机体系的随机激光稳
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN24

【相似文献】