聚合物放大自發(fā)輻射現(xiàn)象的研究.pdf

1、有機(jī)激光器存在著很多潛在的優(yōu)點(diǎn):加工制造工藝簡(jiǎn)單,制造成本較低,激光波長可調(diào),可以在基片上實(shí)現(xiàn)大面積集成等。而有機(jī)半導(dǎo)體共軛聚合物由于具有較高的熒光效率,較大的受激發(fā)射截面,是一種很好激光器的增益介質(zhì),所以近年來,有機(jī)半導(dǎo)體共軛聚合物材料成為有機(jī)光電材料領(lǐng)域主要的研究方向之一。
　　 本文主要研究了波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的有機(jī)共軛聚合物材料MEH—PPV的薄膜的放大輻射特性及其影響因素。在實(shí)驗(yàn)中我們利用旋涂法制作了以甲苯為溶劑的MEH-PPV

2、溶液的三層非對(duì)稱波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的器件,在500 nm的激光泵浦的條件下觀察到了MEH-PPV薄膜的受激發(fā)射。并且我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)泵浦光光強(qiáng)較低時(shí),受激發(fā)射的光強(qiáng)也相對(duì)較低,譜線的半高寬也比較大,但是隨著泵浦光光強(qiáng)的增強(qiáng),發(fā)射光強(qiáng)出現(xiàn)較大的增長,顯現(xiàn)出閾值的特性,并且發(fā)射譜線的半高寬也有明顯的窄化。通過對(duì)比測(cè)量我們發(fā)現(xiàn)隨著器件薄膜的厚度的增加器件的閾值有明顯的下降,當(dāng)薄膜厚度為93.3 nm時(shí)器件的閾值為0.219μJ/pluse,厚度增加至279.

3、3 nm時(shí),閾值下降至0.162μJ/pluse,而且此時(shí)器件的凈增益達(dá)到28.2cm-1。因?yàn)楹穸鹊脑黾舆€有可能使泵浦能量快速耗盡,以及材料具有較高的衰減系數(shù),所以器件薄膜的厚度也不能無限擴(kuò)大。為了進(jìn)一步認(rèn)識(shí)厚度與受激發(fā)射的關(guān)系及規(guī)律,我們通過提高溶液的濃度和自然擴(kuò)散法設(shè)計(jì)制作了560 nm和微米級(jí)別的器件進(jìn)行研究。最后對(duì)于不同的溶劑在相同的濃度下對(duì)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的MEH-PPV薄膜器件的受激發(fā)射進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)符合最適宜成膜的條件的氯苯溶