基于PDMS的微流控激光器的研究.pdf

1、I上海交通大學碩士學位論文基于PDMS的微流控激光器的研究碩士研究生：吳磊磊學號：1120729011導師：陳險峰教授申請學位：理學碩士學科：光學所在單位：物理與天文系授予學位單位：上海交通大學上海交通大學碩士學位論文IV基于PDMS的微流控激光器的研究摘要微流控光源代表了一種新穎的方式將光源集成到微流控系統(tǒng)中。相比于傳統(tǒng)的激光器，微型液體染料激光器有以下優(yōu)點：尺寸微小、可調諧的手段越來越多樣化和可以集成在芯片中，用作芯片上的光源。本文

2、探究了兩種基于PDMS材料的微型激光器。回音壁模式光學微腔具備高品質因數以及優(yōu)秀的光場局域性。我們用簡便的方法制作了尺寸可調諧的微腔。在單模光纖上刷一層摻雜有染料的PDMS溶液后，由于其表面張力，瓶狀的微腔會自發(fā)形成。通過控制刷的速度和液滴的體積，可以實現(xiàn)不同大小的微腔。由于PDMS自身的熱固性，加熱后可以形成高品質固態(tài)微腔。微腔中回音壁模式激光器的閾值可以低到幾微焦每平方毫米。本文還研究了激光輻射與泵浦光偏振特性、激光閾值與微腔尺寸的

3、關系。微腔簡便的制作方法及高品質因數使它們非常適合集成在芯片實驗室系統(tǒng)中。我們在實驗中提出了一種基于PDMS褶皺無序結構的芯片隨機激光器，它省去了軟光刻工藝，簡化了制作過程。使用氧等離子體處理拉伸的PDMS芯片，再釋放壓力就能夠形成PDMS褶皺。因為PDMS褶皺的無序結構，多重散射可以被有效的放大。當光學增益大于損耗時，雖然沒有諧振腔機制，但是也能出現(xiàn)相對較低閾值的激光現(xiàn)象。激光光譜對泵浦位置的敏感性也說明了褶皺周期結構的隨機性，同一能