聚合物基質(zhì)固體染料激光介質(zhì)的研制與改性研究.pdf

1、染料激光因具有波長(zhǎng)調(diào)諧范圍寬、輸出功率高、吸收和增益易控制等優(yōu)點(diǎn)，在醫(yī)療、遙感、光譜分析等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。與液體染料激光器相比，固態(tài)染料激光器結(jié)構(gòu)緊湊、應(yīng)用簡(jiǎn)便、無污染、成本低，因此固體染料激光器是目前染料激光器研究的一個(gè)熱點(diǎn)。
　　本論文首先對(duì)可調(diào)諧激光的發(fā)展、研究進(jìn)展及應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)單回顧，然后對(duì)固態(tài)激光染料的基本理論，制備進(jìn)行了分析和討論。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了兩種固體染料的制備，即有機(jī)聚合物基質(zhì)（聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA）的

2、固體染料的制備和溶膠－凝膠固體染料的制備，實(shí)驗(yàn)制備了摻雜不同濃度的PM系列、若丹明系列、香豆素系列、DCM、聚合物基質(zhì)的固體染料，對(duì)固體染料進(jìn)行了吸收譜、熒光譜、激光譜和斜率效率進(jìn)行了研究，研究表明固體染料都具有很寬的熒光譜，熒光譜的半高寬（帶寬）為30～50nm,固體染料的激光譜是一種寬帶激光譜，激光譜的半高寬～10nm，獲得了較高的斜率效率在10％～50%之間。
　　為了提高固態(tài)激光染料的抗損傷閾值和光穩(wěn)定性，對(duì)改性方法進(jìn)行了

3、廣泛的研究。1)小分子改性。通過聚合基質(zhì)中添加小分子（酒精等），來增加聚合物大分子間的阻尼力，提高染料的抗損傷閾值；2）兩種聚合單體共聚。采用共聚基質(zhì)，提高固體染料抗損傷閾值和使用壽命;3）添加穩(wěn)定劑。向聚合物基質(zhì)中添加光穩(wěn)定劑（DABCO），除掉固體染料中游離態(tài)的氧，從而延長(zhǎng)固體染料的使用壽命；4）激光染料共摻。染料多種染料共摻不但可以擴(kuò)展固體染料的波長(zhǎng)范圍，不同染料還可以發(fā)生能量轉(zhuǎn)移，提高固體染料的效率。
　　實(shí)驗(yàn)制備了PM系

4、列、若丹明系列等染料在酒精改性的MPMMA基質(zhì)，P(MMA+HEMA)基質(zhì)和P(MMA+HPMA)基質(zhì)的固體染料；制備了PM系列、若丹明系列，香豆素系列和DCM系列等共摻的固體染料。對(duì)改性固體染料的光學(xué)特性和光穩(wěn)定性進(jìn)行了研究，實(shí)驗(yàn)表明，通過共聚物基質(zhì)的光穩(wěn)定性要高于純的MMA共聚；對(duì)于共聚的基質(zhì)(HEMA:MMA=1:1)，在調(diào)Q倍頻的YAG激光（160mJ/pulse,10HZ）泵浦下，獲得了7.80GJ/mol的歸一化光穩(wěn)定性，比