三嗪、芘、三苯胺衍生物激光增益介质的性能研究

发布时间：2017-11-30 11:20

  本文关键词：三嗪、芘、三苯胺衍生物激光增益介质的性能研究

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【摘要】：有机激光增益材料具有固态量子效率高、吸收与发射截面大以及光谱调谐范围宽等优点,越来越受到人们的欢迎。自从光泵浦固态有机激光问世之后,相关的研究工作取得了很大的进展,但遗憾的是,基于有机增益材料的电泵浦激光器到目前为止仍未实现。这个领域还存在诸多难题亟待解决,主要分为材料分子设计以及器件结构两个方面。根据目前文献报道的情况来看,未来有机电泵浦激光的主攻方向在材料,材料是最有可能取得突破的方向。因此,设计开发高性能的有机激光半导体材料是很有必要的。最近,我们课题组以三嗪、芘以及三苯胺等结构单元为基础,设计开发出了一系列有机增益材料。本论文的主要工作是对这些材料进行全方位的性能表征以及提出相应的改进措施,以充分挖掘材料的内在潜能,拓展其在有机激光领域的应用前景。(1)对比研究了基于三嗪结构单元的C1、C2以及两个模型化合物2FCz以及4FCz的基本光物理性质以及自发辐射放大(ASE)性能,评估三嗪结构单元在提升激光材料增益性能方面的作用。对比测试了各个材料的光学、热学稳定性能,评估三嗪衍生物在激光器件中的应用前景。通过物理掺杂的方式,对C2进行材料改性,在维持其良好的ASE综合性能的前提下,提高了材料的稳定性能。(2)通过选取螺芴、芘等具有较好发光性能以及较高稳定性能的结构单元,按照材料分子结构设计理论规律,设计开发了分别以螺芴、芘为核的SF-PyF与Py-PyF两个新型化合物。通过对其基本光物理性质的表征,研究螺芴、芘单元对材料ASE行为的影响。热学和电学稳定性测试结果表明,两个材料均具有优异的稳定性。基于SF-PyF与Py-PyF的DFB激光器展现出了较好的激光性能,并且在水下环境中能够持续稳定地工作。(3)我们通过采用五种不同溶剂以及混合溶剂,系统研究了溶剂效应对两亲性材料TPAOH在溶液状态下的吸收以及荧光光谱变化规律。薄膜表面形貌表征结果表明,TPAOH薄膜表面形貌对不同的溶剂有着较高的响应度,产生了形态不一的表面形貌,并因此深刻地影响了其ASE行为。利用TPAOH具有水溶性材料的特性,将其作为界面层引入到金属电极与增益层之间。实验结果表明,TPAOH在降低金属电极对增益层发光的猝灭作用方面发挥了重要的正面作用。
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O621.2;TN244

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