提高液晶/聚合物光栅激光器转化效率的研究

发布时间：2024-02-01 14:46

　　液晶/聚合物光栅是由液晶层和聚合物层交替排列组成的周期结构。该光栅制备简易、成型快速,可作为分布反馈式激光器的谐振腔。通过向其中加入激光染料,即可获得窄线宽、低阈值的激光输出。由于液晶材料的引入,激光的出射强度或波长可主动调谐,因此液晶/聚合物光栅激光器在光谱分析、集成光学等领域有着十分重要的应用价值。然而,在已查到的国际报道中,该类激光器的能量转化效率很低,不足0.5%,严重阻碍其实用化进程。为了解决这一问题,本论文开展了提高液晶/聚合物光栅激光器转化效率的研究。首先探索了转化效率低的内在原因,是由于光栅的折射率调制量Δn很低,激光在光栅中振荡时无法获得足够的反馈作用。针对这一问题,定量化研究了光栅的内部结构特点,并以此为基础,确定了Δn对转化效率的影响:Δn的增加有助于提高激光器的转化效率。基于这一结论,采用高折射率单体制备光栅,通过提高聚合物层折射率来获取更大的Δn,相比于原有体系,激光器的转化效率由0.3%提高到1.2%,出射阈值由3.5μJ降低为0.8μJ。进一步地,提出减小光栅周期的办法,利用小周期光栅的几何效应改变液晶取向,使光通过液晶层时的折射率增大,从而达到提高光栅Δ...

【文章页数】：156 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.8液晶/聚合物光栅的形成过程

图1.8液晶/聚合物光栅条件的不同，液晶/聚合物光栅可，如图1.9(a)所示，它的两束记录和聚合物层是平行于基板排列的记录光则在样品同侧入射，形成光栅就是本论文中要一直使用栅的周期和双光束干涉场的周期表示为[102]：recrec2sin(/λθΛ=可以发现，光栅的周期....

图2.15光敏单体的化学结构

(a)IOA；(b)BPFEDA图2.15光敏单体的化学结构表2.2光敏单体的折射率和官能度anmnpur1.4361.4971.5411.5701.4931.525pur为单体形成的聚合物折射率单体，通过调整实验条件，在6mW/cm2的记其s光....

图2.20光栅槽对液晶分子取向的影响

子的锚定能可以表示为[145]：21W=AbΛ/2分子和丝状聚合物之间的作用能，它是一个与物之间的距离。对于第二个因素光栅槽，它对]：32232HKWπ=Λ槽的高度，K是液晶的弹性常数。根据公式(2-于液晶的锚定作用与光栅周期成一次方正比与周期成三次方反比，这意味....

本文编号：3892296