聚合物分散液晶薄膜中随机激光辐射的实现

岱钦; 邬小娇; 吴杰; 乌日娜

doi:10.3788/IRLA201645.0721002

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

聚合物分散液晶薄膜中随机激光辐射的实现

岱钦, 邬小娇, 吴杰, 乌日娜

文章导航 > 红外与激光工程 > 2016 > 45(7): 721002-0721002(4)

岱钦, 邬小娇, 吴杰, 乌日娜. 聚合物分散液晶薄膜中随机激光辐射的实现[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(7): 721002-0721002(4). doi: 10.3788/IRLA201645.0721002

引用本文:

岱钦, 邬小娇, 吴杰, 乌日娜. 聚合物分散液晶薄膜中随机激光辐射的实现[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(7): 721002-0721002(4). doi: 10.3788/IRLA201645.0721002

Dai Qin, Wu Xiaojiao, Wu Jie, Wu Rina. Realization of random lasing in polymer disperse liquid crystal film[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(7): 721002-0721002(4). doi: 10.3788/IRLA201645.0721002

Citation:

Dai Qin, Wu Xiaojiao, Wu Jie, Wu Rina. Realization of random lasing in polymer disperse liquid crystal film[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(7): 721002-0721002(4). doi: 10.3788/IRLA201645.0721002

聚合物分散液晶薄膜中随机激光辐射的实现

doi: 10.3788/IRLA201645.0721002

1.
沈阳理工大学理学院,辽宁沈阳 110168

基金项目:

国家自然科学基金（61378075）;辽宁省教育厅项目（L2012070）;辽宁省高校杰出青年学者成长计划（LJQ2015093）;沈阳理工大学激光与光信息辽宁省重点实验室开放基金资助课题

详细信息

作者简介:
岱钦(1977-),男,教授,博士,主要从事固体激光技术方面的研究。Email:daiqin2003@126.com

通讯作者: 乌日娜(1978-),女,副教授,博士,主要从事光电功能材料及器件方面的研究。Email:wurina2007@126.com

中图分类号: TN248;O484

Realization of random lasing in polymer disperse liquid crystal film

1.
School of Science,Shenyang Ligong University,Shenyang 110168,China

摘要: 设计制作染料掺杂聚合物分散液晶薄膜激光器件，研究随机激光辐射行为。利用微胶囊法将激光染料、向列相液晶、手性剂、聚乙烯醇混合，制备掺杂两种激光染料的聚合物分散液晶薄膜。利用输出激光532 nm的Nd：YAG倍频脉冲激光器进行泵浦，在582～607 nm波段获得尖锐、离散的随机激光输出，阈值能量约为9 mJ，线宽约为0.3～0.4 nm。对于器件产生激光辐射的机制，利用环形腔理论进行了分析。对比掺杂单种激光染料的聚合物分散液晶薄膜激光器件，实验结果显示，同时混合不同类型的激光染料制备的聚合物分散液晶薄膜，能够实现较宽波段的随机激光输出。
- 随机激光 /
- 聚合物分散液晶薄膜 /
- 多重散射
Abstract: Dye-doped polymer dispersed liquid crystal film was designed and fabricated, and the random laser action was studied. The mixture of laser dye, nematic liquid crystal, chiral dopant and PVA were used to prepare dye-doped polymer-dispersed liquid crystal by the method of microcapsule. Under frequency doubled 532 nm Nd:YAG (Yttrium Aluminum Garnet) laser-pumped optical excitation, a plurality of discrete and sharp random laser radiation peak can be measured in the range of 582-607 nm. The threshold of the random lasing is about 9 mJ and the line-width is 0.3-0.4 nm. The theory of ring cavity is used to prepare dye-doped cholesteric liquid crystal laser. Comparison with doped one dye polymer dispersed liquid crystal film. The experimental results show that the polymer dispersed liquid crystal film of doped different types of laser dye, it is possible to achieve broad band random lasing.
- random lasing /
- polymer dispersed liquid crystal film /
- multiple scattering

[1]	Mormile P, Musto P, Petti L, et al. Electro optical properties of a PDLC based on unsaturated polymer resin[J]. Applied Physics B:Lasers and Optics, 2000, 70:249-752.
[2]	Zhou Libing, Liu Jinsong, Wang Kejia, et al. Research progress of random laser action in liquid crystal[J]. Laser Optoelectronics Progress, 2008, 45(9):16-24. (in Chinese)周利兵, 刘劲松, 王可嘉, 等. 液晶随机激光辐射的研究进展[J]. 激光与光电子学进展, 2008, 45(9):16-24.
[3]	Liu Y J, Sun X W, Liu J H, et al. A polarization insensitive 22 optical switch fabricated liquid crystal-polymer composite[J]. Applied Physics Letters, 2005, 86(4):041115.
[4]	Wiersma D S, Cavalieri S. A temperature-controlled random laser[J]. Nature, 2001, 414(6865):708-709.
[5]	Lee C R, Lin S H, Guo C H, et al. All-optically controllable random laser based on a dye-doped polymer-dispersed liquid crystal with nano-sized droplets[J]. Optics Express, 2010, 18(3):2406-2412.
[6]	Gardiner D J, Morris S M, Hands P J W, et al. Paintable band-edge liquid crystal lasers[J]. Optics Express, 2011, 19(3):2432-2439.
[7]	Hands P J W, Gardiner D J, Morris S M, et al. Band-edge and random lasing in paintable liquid crystal emulsions[J]. Applied Physics Letters, 2011, 98:141102.
[8]	Li L W, Wang L, Deng L G. Low threshold random lasing in DDPDLCs, DDPDLC@ZnO nanoparticles and dye solution@ZnO nanoparticle capillaries[J]. Laser Physics Letters, 2014, 11(2):025201.
[9]	Liu Y J, Sun X W, Shu M P, et al. Low-threshold and narrow-linewidth lasing from dye-doped holographic polymer-dispersed liquid crystal transmission gratings[J]. Applied Physics Letters, 2006, 88:061107.
[10]	Wang Hong, Liu Jinsong. Recent investigation on random lasers in theories and achievements[J]. Physics, 2003, 32(4):235-241. (in Chinese)王宏, 刘劲松. 随机激光器的理论与研究现状[J]. 物理, 2003, 32(4):235-241.
[11]	Liu Y J, Zhang B, Jia Y, et al. Improvement of the diffraction properties in holographic polymer dispersed liquid crystal Bragg gratings[J]. OpticsCommunications, 2003, 218(1-3):27-32.
[12]	Ye L H, Hou C, Lv C G, et al. Tailoring of random lasing characteristics in dye-doped nematic liquid crystals[J]. Applied Physics B, 2014, 115:303-309.
[13]	Tosuke N, Ryushi F, Kotaro K. Coherent random laser fluid of nematic liquid crystal emulsions[J]. Japanese Journal of Applied Physics, 2014, 53:01AE05.

[1]	乌日娜, 宋云鹤, 高芮, 王萧, 鲁小鑫, 李业秋, 岱钦. 向列相液晶激光器件侧面辐射谱研究 . 红外与激光工程, 2023, 52(2): 20220159-1-20220159-6. doi: 10.3788/IRLA20220159
[2]	叶俊, 张扬, 梁峻锐, 马小雅, 许将明, 周朴. 混合增益2 kW输出随机光纤激光器 . 红外与激光工程, 2022, 51(8): 20220453-1-20220453-2. doi: 10.3788/IRLA20220453
[3]	柏淼鑫, 金俪阳, 李嘉丽, 柴静, 史磊磊, 朱涛. 基于聚合物微球腔的高灵敏温度传感器（特邀） . 红外与激光工程, 2022, 51(10): 20220535-1-20220535-7. doi: 10.3788/IRLA20220535
[4]	陈星帆, 李斌, 李学铭, 唐利斌. 量子点-聚合物纳米复合材料的光电器件研究进展 . 红外与激光工程, 2022, 51(5): 20210637-1-20210637-15. doi: 10.3788/IRLA20210637
[5]	宋家鑫, 任帅, 刘伟, 李魏, 吴函烁, 马鹏飞, 张汉伟, 周朴. 1.5 kW级高功率随机光纤激光器 . 红外与激光工程, 2021, 50(7): 20210347-1-20210347-2. doi: 10.3788/IRLA20210347
[6]	杨伟荣, 潘永强, 郑志奇. 光学表面粒子污染物散射的单层薄膜调控特性 . 红外与激光工程, 2021, 50(12): 20210234-1-20210234-7. doi: 10.3788/IRLA20210234
[7]	乌日娜, 宋云鹤, 卢佳琦, 高芮, 李业秋, 岱钦. 光子晶体光纤载体中液晶随机激光辐射行为 . 红外与激光工程, 2021, 50(4): 20200171-1-20200171-6. doi: 10.3788/IRLA20200171
[8]	吕桓林, 梁宇鑫, 韩秀友, 谷一英, 武震林, 赵明山. 基于狭缝波导的聚合物基微环折射率传感器研究 . 红外与激光工程, 2020, 49(1): 0118001-0118001(6). doi: 10.3788/IRLA202049.0118001
[9]	杜文彧, 胡志家, 曹志刚, 张国生, 汪艳, 罗卫东, 俞本立. 随机激光研究综述（特邀） . 红外与激光工程, 2020, 49(12): 20201052-1-20201052-25. doi: 10.3788/IRLA20201052
[10]	吴少强, 冯向华, 卫正统, 吴天昊. 聚合物波导光栅耦合器的衍射场仿真 . 红外与激光工程, 2019, 48(4): 422001-0422001(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0422001
[11]	王明军, 于记华, 刘雁翔, 高香香, 张华永. 多激光波长在不同稀薄随机分布冰晶粒子层的散射特性 . 红外与激光工程, 2019, 48(3): 311002-0311002(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0311002
[12]	刘春阳, 鞠莹, 王帅, 母一宁. 基于岛状多晶氧化锌薄膜的电泵浦紫外随机激光 . 红外与激光工程, 2018, 47(12): 1220002-1220002(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1220002
[13]	杨瑞科, 朱传帅, 刘科祥. 红外波在沙尘暴中的后向散射增强 . 红外与激光工程, 2017, 46(1): 104006-0104006(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0104006
[14]	赵阳, 何宇, 焦宏飞, 张锦龙, 程鑫彬, 刘华松, 李刚正, 吴晓鸣. 铥激光器腔镜用高损伤阈值氧化物薄膜的研制 . 红外与激光工程, 2016, 45(5): 521001-0521001(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0521001
[15]	潘永强, 陈佳. 光学薄膜减散射特性研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(1): 118007-0118007(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0118007
[16]	杨新锋, 张金娜, 滕书华, 崔宇. 利用压缩感知实现随机变频雷达散射中心估计 . 红外与激光工程, 2016, 45(5): 526004-0526004(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0526004
[17]	孙琪真, 汪静逸, 张威, 向阳, 艾凡, 刘德明. 聚合物封装的纵向微结构光纤分布式压力传感系统 . 红外与激光工程, 2016, 45(8): 802003-0802003(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0802003
[18]	胡春海, 郭士亮, 李欣. 带有光子晶体波导的微型随机激光器研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(6): 1752-1756.
[19]	薄淑晖, 陈卓, 徐光明, 任昊慧, 邱玲, 刘新厚, 甄珍. 高效微带线聚合物电光调制器的研制 . 红外与激光工程, 2014, 43(9): 3066-3069.
[20]	杨芳, 张鑫, 贺岩, 陈卫标. 采用高速伪随机码调制和光子计数技术的光纤激光测距系统 . 红外与激光工程, 2013, 42(12): 3234-3238.

点击查看大图

计量

文章访问数: 539
HTML全文浏览量: 111
PDF下载量: 125
被引次数: 0

聚合物分散液晶薄膜中随机激光辐射的实现

doi: 10.3788/IRLA201645.0721002

1. 沈阳理工大学理学院,辽宁沈阳 110168

作者简介:
岱钦(1977-),男,教授,博士,主要从事固体激光技术方面的研究。Email:daiqin2003@126.com

通讯作者: 乌日娜(1978-),女,副教授,博士,主要从事光电功能材料及器件方面的研究。Email:wurina2007@126.com

收稿日期: 2015-11-13
修回日期: 2015-12-15
刊出日期: 2016-07-25

基金项目:

中图分类号: TN248;O484

关键词:

摘要: 设计制作染料掺杂聚合物分散液晶薄膜激光器件，研究随机激光辐射行为。利用微胶囊法将激光染料、向列相液晶、手性剂、聚乙烯醇混合，制备掺杂两种激光染料的聚合物分散液晶薄膜。利用输出激光532 nm的Nd：YAG倍频脉冲激光器进行泵浦，在582～607 nm波段获得尖锐、离散的随机激光输出，阈值能量约为9 mJ，线宽约为0.3～0.4 nm。对于器件产生激光辐射的机制，利用环形腔理论进行了分析。对比掺杂单种激光染料的聚合物分散液晶薄膜激光器件，实验结果显示，同时混合不同类型的激光染料制备的聚合物分散液晶薄膜，能够实现较宽波段的随机激光输出。