具有自愈合特性、可用于應(yīng)力探測的微腔可調(diào)諧染料激光介質(zhì)研究.pdf

1、可應(yīng)力調(diào)諧的染料激光器的實(shí)現(xiàn)很大程度上得益于液晶或膠體晶體等柔性材料的使用，然而目前柔性激光介質(zhì)材料的制備或使用上還存在一定的困難，與此同時，在應(yīng)力調(diào)諧過程中，應(yīng)力與激光輸出波長之間的定量關(guān)系也有待做進(jìn)一步地研究。
　　為此，本文將合成一種無機(jī)-有機(jī)雜化的聚二甲基硅氧烷(PDMS)柔性激光介質(zhì)，并表征不同染料在PDMS中的熒光及激光性能，然后從理論上推導(dǎo)出應(yīng)力與激光模式間隔或激光波長之間的關(guān)系，再通過設(shè)計可行的實(shí)驗(yàn)方案將PDMS柔

2、性激光介質(zhì)用于應(yīng)力探測上。
　　研究首次表明PDMS適合摻雜多種染料，可以作為一種固態(tài)染料激光介質(zhì)。尤其是吡咯甲叉597(PM597)染料摻雜的PDMS樣品，表現(xiàn)出較為優(yōu)異的激光性能。此外，本文還分別從理論上推導(dǎo)了法布里-帕羅(F-P)微腔激光器和垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)中，激光模式間隔與應(yīng)力以及激光波長與應(yīng)力之間的定量關(guān)系，并為應(yīng)力探測的實(shí)驗(yàn)提供理論依據(jù)。
　　在F-P微腔激光器中，當(dāng)用激光模式間隔來探測應(yīng)力時，樣

3、品可探測的最小應(yīng)力～0.03 MPa，靈敏度為～10.4 nm/MPa;在有機(jī)垂直腔面發(fā)射激光器(OVCSEL)中，通過激光波長來探測應(yīng)力，樣品可探測的最小應(yīng)力為～61.2 Pa，靈敏度高達(dá)5.7 nm/kPa。實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明，在同一OVCSEL樣品中，當(dāng)采用激光波長探測應(yīng)力時，其靈敏度是激光模式間隔探測應(yīng)力的116倍。
　　激光壽命測試的結(jié)果表明，PM597染料在PDMS薄膜中不僅具有很高的歸一化光穩(wěn)定性（NP＞6373 GJ/