染料摻雜向列相液晶波導(dǎo)光譜及激光輸出特性研究.pdf

1、激光染料摻雜液晶易于實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊、全有機(jī)、無(wú)腔鏡激光器，同時(shí)具有低閾值、可調(diào)諧的特點(diǎn)，并且對(duì)外界因素，如光、壓力、電磁場(chǎng)和化學(xué)物質(zhì)具有高靈敏度。在固體染料方面工作的基礎(chǔ)上，為進(jìn)一步擴(kuò)大可調(diào)諧染料激光器的研究，本文對(duì)染料摻雜向列相液晶的波導(dǎo)光譜及激光特性進(jìn)行了研究。
　　本文首先介紹了國(guó)內(nèi)外關(guān)于染料摻雜液晶激光器方面的研究進(jìn)展，給出了分布反饋激光器的基本理論；接著介紹了制備液晶盒所需要的材料、原理、流程，以及染料摻雜液晶混合物的灌裝

2、；在此基礎(chǔ)上，研究了染料摻雜向列相液晶波導(dǎo)的熒光譜、吸收譜、自發(fā)輻射放大譜，以及相干泵浦下的窄線寬激光譜，并嘗試配置膽甾相液晶混合物。
　　染料摻雜液晶的吸收譜中，由于液晶分子本身具有類似于單軸晶體的光學(xué)性質(zhì)，所以染料摻雜液晶波導(dǎo)中染料的吸收譜呈現(xiàn)出偏振特性，即對(duì)平行于液晶分子指向矢的偏振光具有較大的吸收。
　　自發(fā)輻射放大實(shí)驗(yàn)采用線光斑泵浦和點(diǎn)光斑泵浦兩種方案。線光斑泵浦中，對(duì)不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)PM650摻雜的向列相液晶的自發(fā)輻

3、射放大進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，研究發(fā)現(xiàn)：Frederiks效應(yīng)下的典型閾值電壓為630mV，大于該值的方波電壓才能使液晶分子發(fā)生重新取向；不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)染料摻雜液晶存在不同的飽和電壓；不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)應(yīng)的自發(fā)輻射放大可調(diào)諧范圍均略大于20nm；隨著質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，自發(fā)輻射放大的可調(diào)諧范圍均出現(xiàn)幾個(gè)納米的整體紅移。線光斑泵浦中，還測(cè)量了自發(fā)輻射放大強(qiáng)度隨中心波長(zhǎng)以及泵浦脈沖能量的變化關(guān)系，并進(jìn)行了相應(yīng)的擬合，擬合與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致。實(shí)驗(yàn)還對(duì)比了

4、點(diǎn)光斑泵浦和線光斑泵浦下自發(fā)輻射放大的不同之處，通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)：相對(duì)于線光斑泵浦，點(diǎn)光斑泵浦下的自發(fā)輻射放大具有較小的可調(diào)諧范圍和較大的線寬；較高質(zhì)量分?jǐn)?shù)，如0.5wt％的PM650摻雜的液晶，在點(diǎn)光斑泵浦下，自發(fā)輻射放大幾乎不可調(diào)諧，而線光斑泵浦下卻仍然具有23nm的可調(diào)諧范圍。
　　對(duì)染料PM567摻雜的向列相液晶進(jìn)行相干泵浦實(shí)驗(yàn)研究，獲得了571nm處的窄線寬激光，激光線寬小于0.1nm（光譜儀分辨率的限制）。利用MATLAB