基于等離子激元的隨機(jī)激光器的研究.pdf

1、隨機(jī)激光器與傳統(tǒng)的激光器不同，傳統(tǒng)的激光器由泵浦源、增益介質(zhì)和諧振腔組成，光波在諧振腔中進(jìn)行受激輻射光放大，在隨機(jī)激光器中，散射顆粒取代了原來的諧振腔，使光在散射顆粒之間受激輻射放大，這種激光器具有穩(wěn)定性好、體積小、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，在顯示、照明、醫(yī)療、探測(cè)、存儲(chǔ)等諸多方面有著廣泛的應(yīng)用前景。銀納米線對(duì)光有強(qiáng)散射，并且其產(chǎn)生的等離子激元有電場(chǎng)增強(qiáng)的特點(diǎn)?；谝陨显?，本文做了以下的研究：
　　1、制作了摻雜銀納米線的柔性固體隨機(jī)激光

2、器。研究了這種激光器的制作過程，并通過多次實(shí)驗(yàn)得出銀納米線、羅丹明和不同波長(zhǎng)的泵浦光對(duì)隨機(jī)激光輸出的影響。我們使用COMSOL軟件模擬了等離子激元電場(chǎng)增強(qiáng)的現(xiàn)象，可以看出銀納米線等離子激元可以增強(qiáng)隨機(jī)激光輸出，同時(shí)銀納米線有熒光淬滅效應(yīng)，因此過高的銀納米線濃度也不利于隨機(jī)激光輸出；增益介質(zhì)羅丹明的濃度太低，激光的輸出會(huì)很低，而濃度太高會(huì)造成熒光淬滅效應(yīng)；由于羅丹明對(duì)不同波長(zhǎng)的光有不同的吸收系數(shù)，所以泵浦光的波長(zhǎng)對(duì)隨機(jī)激光的輸出影響很大。

3、
　　2、通過對(duì)柔性激光器的拉伸實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了隨機(jī)激光的波長(zhǎng)可調(diào)諧。當(dāng)樣品被拉伸時(shí)，隨機(jī)激光輸出波長(zhǎng)出現(xiàn)藍(lán)移現(xiàn)象，當(dāng)樣品恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，隨機(jī)激光波長(zhǎng)會(huì)恢復(fù)到?jīng)]有拉伸時(shí)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)。通過測(cè)量拉伸對(duì)不同偏振方向的線偏振光的消光發(fā)現(xiàn)，當(dāng)線偏振光的偏振方向垂直于拉伸方向時(shí)，銀納米線等離子共振峰會(huì)有藍(lán)移現(xiàn)象，樣品恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，等離子共振峰又會(huì)回到原來的位置。這種現(xiàn)象與銀納米線在 PD MS中彈性形變有關(guān)。線偏振光的偏振方向垂直于拉伸方向時(shí)，消光峰會(huì)變窄

4、，這是銀納米線定向排列和銀納米線變的直徑更均勻所導(dǎo)致。偏振光的偏振方向平行于拉伸方向時(shí)，等離子共振峰沒有移動(dòng)，在長(zhǎng)波長(zhǎng)處消光有“消光增強(qiáng)”現(xiàn)象。同時(shí)發(fā)現(xiàn)可以通過拉伸方法改變隨機(jī)激光的偏振態(tài)。在偏振方向垂直于拉伸方向上隨機(jī)激光輸出較強(qiáng)，平行于拉伸方向隨機(jī)激光輸出較弱，這歸因于等離子激元共振，拉伸使銀納米線有了一定程度的定向排列，而這種定向排列銀納米線的等離子共振影響了隨機(jī)激光的偏振態(tài)。
　　3、制作了不含銀納米線的樣品，通過與摻雜了