固态随机激光器的光纤化和薄膜化研究

发布时间：2020-08-12 17:25

【摘要】：传统激光器的三个重要组成部分分别是:激励源、增益介质和光学谐振腔。随机激光器并没有由全反射镜片组成的光学谐振腔,而是通过使光子在无序增益介质中形成闭合回路,形成了类似于传统激光器的光学谐振腔。随机激光器具有诸多优点,如:工艺简单、稳定性好、方向性好、重量轻、成本低、相干性低等。由于随机激光器的诸多优点,其已广泛应用于诸多领域,其中包括医疗检测、纳米技术、激光显示、有源器件、全视场成像、存储等等。本文在随机激光器研究方面做了如下工作:1.制作了一种新型光纤染料随机激光器。通过配制聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和有机染料罗丹明6G(R6G)的溶液,制作出一种新型光纤染料随机激光器,并使用532 nm的泵浦光对光纤染料随机激光器进行泵浦,测量不同泵浦能量密度下随机激光输出情况,得到波长为602 nm的随机激光,且该激光半峰全宽为4.5nm,阈值为350 mJ/cm~2。2.测量该新型光纤染料随机激光器的时间特性。在随机激光器出射随机激光稳定的情况下,使用光电倍增管和数字示波器采集出射随机激光信号。然后,将随机激光器样品移除,采集泵浦光信号。通过分析两束光信号可知,出射随机激光的脉冲宽度约为15 ns,泵浦光的脉冲宽度约为30 ns。3.测量出射随机激光方向性,在随机激光器出射随机激光稳定的情况下,通过调节光谱仪光纤探头与随机激光器样品的夹角,测量随机激光在各个出射方向的强度。通过分析可知,当光谱仪光纤探头与随机激光器样品夹角为90度时,出射随机激光的强度最大。且前向散射出射光强度大于后向散射出射光强度。4.制作含有SiO_2颗粒的光纤染料随机激光器。将大分子聚合物PMMA、染料R6G、SiO_2颗粒分别溶于三氯甲烷,制得浓度一定的混合液。使用该混合液制作出另一种光纤随机激光器,在泵浦光作用下,并未出射随机激光。当改变SiO_2颗粒浓度时,可观测到不同的输出光谱,但并未出现明显的随机激光现象。5.基于F8BT聚合物制作了含PMMA与不含PMMA的两类薄膜型随机激光器,并分别对两类激光器进行了测量。测量发现含PMMA的随机激光器样品并不能产生随机激光,而不含PMMA的样品会出射随机激光。出射的随机激光中心波长稳定在580 nm,半峰全宽约为1.5 nm,出射光阈值为2.84 mJ/cm~2。
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN248
【图文】：

a.传统激光器光学谐振腔；b.随机激光器的谐振腔[5]

不同激励光强度下的ZnO薄膜出射光强度谱，从下至上的强度分别为400,562,763,875,1387Kw/cm2[4]

出射光光谱与温度间关系示意图

【参考文献】

相关期刊论文 前1条

1 杨培根;X射线激光器[J];激光技术;1988年02期

相关博士学位论文 前1条

1 王宏;随机激光辐射特性的理论研究与数值模拟[D];华中科技大学;2005年

相关硕士学位论文 前1条

1 朱俊梅;随机分布反馈光纤激光器特性研究[D];电子科技大学;2013年

本文编号：2790815