基于自组装微纳晶体的有机固体激光研究
发布时间：2021-06-08 04:30
有机半导体分子因其较大的吸收和辐射截面、固有的准四能级体系、丰富的分子结构以及溶液可处理加工性,成为有机固体激光器的理想选择。特别地,通过有机分子间弱的非键相互作用（例如π-π作用,氢键,卤键和范德华作用力等）自组装而成的有机微纳尺度单晶本身可以同时作为增益介质和谐振腔,因而在有机固体激光器上展现出了很好的应用前景。然而,由于缺乏稳定的四能级体系和高品质的谐振腔,有机微纳晶体激光器的发展仍有挑战性。因此,本文主要围绕这两个关键问题,从四能级体系的优化和谐振腔的制备与调控两方面出发展开研究,以构筑高性能有机固体激光器,具体研究内容如下:（1）我们设计合成了激发态分子内质子转移（Excited State Intramolecular Proton Transfer,ESIPT）活性有机小分子（E）-3-（4-（二甲基氨基）苯基）-1-（1-羟基萘-2-基）丙-2-烯-1-酮（DMHC）,并用溶液法制备了有机单晶纳米线。大约2.5 ps的动态分子内质子转移过程建立起由烯醇式（enol）和酮式（keto）的S0,S1能级组成的四能级体系。因此,在长度为40 μm的纳米线上实现了具有5.3 μ...
【文章来源】：苏州大学江苏省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１已报道的一些有机激光小分子染料??１．１．１．２有机共轭聚合物??
１，４－??亚苯基亚乙烯基（ＭＥＨ－ＰＰＶ）溶液的激光行为丨２４】。之后在１９９６年，Ｈｉｄｅ等人将??二氧化钛纳米颗粒混合到ＭＥＨ－ＰＰＶ掺杂的薄膜里，首次实现了共轭聚合物固态??激光器［２５］。２００７年，Ｇ．?Ｒｅｄｍｏｎｄ课题组利用阳极氧化铝模板法制备了聚（９，９－??二辛基芴）（ＰＦＯ）纳米线，基于此实现了第一个共轭聚合物单晶激光器１２６】。??乂〇厂、１?ｃＢＨ１７／ｖｃ８Ｈ１７?ｎ，ｓ，ｎ?Ｓ?ｎ?ｃ８ｈ八ｈ１７??ＭＥＨ－ＰＰＶ?Ｆ８ＢＴ?Ｐ３ＨＴ?ＰＦＯ??图１－２已报道的一些聚合物增益介质［２Ｇ，２１］??１．１．２有机激光谐振腔??激光谐振腔作为激光器的一个基本单元，可以有效地把受激辐射产生的光子??限域住并通过反复的链式反应不断放大，从而在激光器内部建立起强烈的共振、??相千光场｜２７１。比较常见的光学谐振腔（图１－３）主要包括法布里－佩罗（Ｆａｂｒｙ－Ｐｄｏｔ，??ＦＰ）谐振腔、回音壁模式（ｗｈｉｓｐｅｒｉｎｇ－ｇａｌｌｅｒｙ?ｍｏｄｅ，?ＷＧＭ）谐振腔、分布式反馈??（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ?ｆｅｅｄｂａｃｋ，?ＤＦＢ）谐振腔丨５】。??ａ?ｂ?ｃ?會??图１－３?（ａ）法布里－佩罗谐振腔、（ｂ）回音壁模式谐振腔、（ｃ）分布式反馈谐振??腔的结构示意图丨５】??１．１．２．１?Ｆａｂｒｙ－Ｐｄｒｏｔ?谐振腔??Ｆａｂｒｙ－Ｐ打ｏｔ谐振腔是通过在活性介质两端放置两个高反射率的反射镜来构成??的一种最简单的光学谐振腔结构（图１－３ａ）。两个反射镜一个为全反射，可以把??光全部反射冋到活性介质中继续进行通过受激辐射放大光；另一个为部分反射，??部分投射，作为输出镜［５］。早期的有机
１，４－??亚苯基亚乙烯基（ＭＥＨ－ＰＰＶ）溶液的激光行为丨２４】。之后在１９９６年，Ｈｉｄｅ等人将??二氧化钛纳米颗粒混合到ＭＥＨ－ＰＰＶ掺杂的薄膜里，首次实现了共轭聚合物固态??激光器［２５］。２００７年，Ｇ．?Ｒｅｄｍｏｎｄ课题组利用阳极氧化铝模板法制备了聚（９，９－??二辛基芴）（ＰＦＯ）纳米线，基于此实现了第一个共轭聚合物单晶激光器１２６】。??乂〇厂、１?ｃＢＨ１７／ｖｃ８Ｈ１７?ｎ，ｓ，ｎ?Ｓ?ｎ?ｃ８ｈ八ｈ１７??ＭＥＨ－ＰＰＶ?Ｆ８ＢＴ?Ｐ３ＨＴ?ＰＦＯ??图１－２已报道的一些聚合物增益介质［２Ｇ，２１］??１．１．２有机激光谐振腔??激光谐振腔作为激光器的一个基本单元，可以有效地把受激辐射产生的光子??限域住并通过反复的链式反应不断放大，从而在激光器内部建立起强烈的共振、??相千光场｜２７１。比较常见的光学谐振腔（图１－３）主要包括法布里－佩罗（Ｆａｂｒｙ－Ｐｄｏｔ，??ＦＰ）谐振腔、回音壁模式（ｗｈｉｓｐｅｒｉｎｇ－ｇａｌｌｅｒｙ?ｍｏｄｅ，?ＷＧＭ）谐振腔、分布式反馈??（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ?ｆｅｅｄｂａｃｋ，?ＤＦＢ）谐振腔丨５】。??ａ?ｂ?ｃ?會??图１－３?（ａ）法布里－佩罗谐振腔、（ｂ）回音壁模式谐振腔、（ｃ）分布式反馈谐振??腔的结构示意图丨５】??１．１．２．１?Ｆａｂｒｙ－Ｐｄｒｏｔ?谐振腔??Ｆａｂｒｙ－Ｐ打ｏｔ谐振腔是通过在活性介质两端放置两个高反射率的反射镜来构成??的一种最简单的光学谐振腔结构（图１－３ａ）。两个反射镜一个为全反射，可以把??光全部反射冋到活性介质中继续进行通过受激辐射放大光；另一个为部分反射，??部分投射，作为输出镜［５］。早期的有机
本文编号：3217703
【文章来源】：苏州大学江苏省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１已报道的一些有机激光小分子染料??１．１．１．２有机共轭聚合物??
１，４－??亚苯基亚乙烯基（ＭＥＨ－ＰＰＶ）溶液的激光行为丨２４】。之后在１９９６年，Ｈｉｄｅ等人将??二氧化钛纳米颗粒混合到ＭＥＨ－ＰＰＶ掺杂的薄膜里，首次实现了共轭聚合物固态??激光器［２５］。２００７年，Ｇ．?Ｒｅｄｍｏｎｄ课题组利用阳极氧化铝模板法制备了聚（９，９－??二辛基芴）（ＰＦＯ）纳米线，基于此实现了第一个共轭聚合物单晶激光器１２６】。??乂〇厂、１?ｃＢＨ１７／ｖｃ８Ｈ１７?ｎ，ｓ，ｎ?Ｓ?ｎ?ｃ８ｈ八ｈ１７??ＭＥＨ－ＰＰＶ?Ｆ８ＢＴ?Ｐ３ＨＴ?ＰＦＯ??图１－２已报道的一些聚合物增益介质［２Ｇ，２１］??１．１．２有机激光谐振腔??激光谐振腔作为激光器的一个基本单元，可以有效地把受激辐射产生的光子??限域住并通过反复的链式反应不断放大，从而在激光器内部建立起强烈的共振、??相千光场｜２７１。比较常见的光学谐振腔（图１－３）主要包括法布里－佩罗（Ｆａｂｒｙ－Ｐｄｏｔ，??ＦＰ）谐振腔、回音壁模式（ｗｈｉｓｐｅｒｉｎｇ－ｇａｌｌｅｒｙ?ｍｏｄｅ，?ＷＧＭ）谐振腔、分布式反馈??（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ?ｆｅｅｄｂａｃｋ，?ＤＦＢ）谐振腔丨５】。??ａ?ｂ?ｃ?會??图１－３?（ａ）法布里－佩罗谐振腔、（ｂ）回音壁模式谐振腔、（ｃ）分布式反馈谐振??腔的结构示意图丨５】??１．１．２．１?Ｆａｂｒｙ－Ｐｄｒｏｔ?谐振腔??Ｆａｂｒｙ－Ｐ打ｏｔ谐振腔是通过在活性介质两端放置两个高反射率的反射镜来构成??的一种最简单的光学谐振腔结构（图１－３ａ）。两个反射镜一个为全反射，可以把??光全部反射冋到活性介质中继续进行通过受激辐射放大光；另一个为部分反射，??部分投射，作为输出镜［５］。早期的有机
１，４－??亚苯基亚乙烯基（ＭＥＨ－ＰＰＶ）溶液的激光行为丨２４】。之后在１９９６年，Ｈｉｄｅ等人将??二氧化钛纳米颗粒混合到ＭＥＨ－ＰＰＶ掺杂的薄膜里，首次实现了共轭聚合物固态??激光器［２５］。２００７年，Ｇ．?Ｒｅｄｍｏｎｄ课题组利用阳极氧化铝模板法制备了聚（９，９－??二辛基芴）（ＰＦＯ）纳米线，基于此实现了第一个共轭聚合物单晶激光器１２６】。??乂〇厂、１?ｃＢＨ１７／ｖｃ８Ｈ１７?ｎ，ｓ，ｎ?Ｓ?ｎ?ｃ８ｈ八ｈ１７??ＭＥＨ－ＰＰＶ?Ｆ８ＢＴ?Ｐ３ＨＴ?ＰＦＯ??图１－２已报道的一些聚合物增益介质［２Ｇ，２１］??１．１．２有机激光谐振腔??激光谐振腔作为激光器的一个基本单元，可以有效地把受激辐射产生的光子??限域住并通过反复的链式反应不断放大，从而在激光器内部建立起强烈的共振、??相千光场｜２７１。比较常见的光学谐振腔（图１－３）主要包括法布里－佩罗（Ｆａｂｒｙ－Ｐｄｏｔ，??ＦＰ）谐振腔、回音壁模式（ｗｈｉｓｐｅｒｉｎｇ－ｇａｌｌｅｒｙ?ｍｏｄｅ，?ＷＧＭ）谐振腔、分布式反馈??（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ?ｆｅｅｄｂａｃｋ，?ＤＦＢ）谐振腔丨５】。??ａ?ｂ?ｃ?會??图１－３?（ａ）法布里－佩罗谐振腔、（ｂ）回音壁模式谐振腔、（ｃ）分布式反馈谐振??腔的结构示意图丨５】??１．１．２．１?Ｆａｂｒｙ－Ｐｄｒｏｔ?谐振腔??Ｆａｂｒｙ－Ｐ打ｏｔ谐振腔是通过在活性介质两端放置两个高反射率的反射镜来构成??的一种最简单的光学谐振腔结构（图１－３ａ）。两个反射镜一个为全反射，可以把??光全部反射冋到活性介质中继续进行通过受激辐射放大光；另一个为部分反射，??部分投射，作为输出镜［５］。早期的有机
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