文档介绍：有机激光材料报告人:1PPT课件目录一、激光材料背景二、有机激光材料三、研究现状及展望四、:1)工作物质2)泵浦源3)光学谐振腔工作物质是产生激光的物质基础,是激光器的核心部分,:固体(晶体和玻璃)气体(原子气体、离子气体和分子气体)液体(有机和无机液体)半导体工作物质一般由两部分组成:基质材料物理化学性质:玻璃,晶体少量掺杂离子(激活离子)激光介质的发光中心,其内部能级结构决定激光介质光谱特性,Nd3+,Cr3+1960年世界上第一台红宝石激光器问世对于固体激光器,面临着晶体生长困难,技术要求高,价格昂贵等问题;激光玻璃一般需在高温条件下熔制,对于不同的基质材料和不同的激光工作波段,还需要除去OH基和气体保护,工艺条件苛刻,生产成本高;二氧化碳气体激光,虽然功率高,但其装置笨重庞大,给需要小型化激光器的场合带来了诸多不便。,而且这种有机半导体激光器的优势已经逐渐显露出来。相比于传统的激光材料而言,有机激光材料具有以下两个特点:(1)分子中具有共轭的π-π*键结构,分子之间的结合依靠范德华力使得电子云的重叠部分很小,同时载流子具有高度局域化的特点,使得有机材料容易实现粒子数反转;(2)有机材料的吸收光谱和荧光发射光谱之间存在很大的斯托克斯位移,所以分子对自己的荧光吸收系数较小,但对激发光的吸收系数α较大(通常α≥1×105cm-1),所以有机材料的受激辐射和吸收的截面都很大,材料的增益长度与吸收长度相当,表明有机材料的受激辐射相对于自发辐射占据很大优势。依据以上两个优点,使得有机激光材料的阈值很低。。常见的有机小分子染料有DCM及其衍生物、PBD(2-(4-biphenylyl)-5(4-tert-butyl-phenyl)-1,3,4-oxadiazole)等。这些小分子染料具有结构一定、便于合成与提取等优势,而且大部分小分子可以通过真空热蒸发来成膜,所得薄膜均一性和光学质量较好,但稳定性较差,不适用于柔性基板。相对而言,聚合物通常采用旋涂、喷墨打印等溶液法成膜,制备工艺简单,造价低廉。近年来,也有通过将小分子染料溶解于聚苯乙烯、聚***丙烯酸甲酯、聚乙烯咔唑等聚合物基质中旋涂成膜来简化制备工艺。,因为其具有很多优点:1)作为聚合物,它可以采用旋涂法得到均一性良好的薄膜;2)共轭聚合物作为典型的四能级体系材料,具有更容易实现粒子数反转、吸收谱线较宽、激射阈值低等优点;3)共轭聚合物的荧光量子产率高,而且可以通过改变分子的侧链结构来改变发射峰位;4)既可以制备在刚性衬底上,也可以制作在大面积的柔软材料上;5)制造方便,设备简单,成本低廉;6)不但可以实现线光束激射,还可以实现面光束激射。目前,关注度较高的共轭聚合物为聚对苯撑乙烯(PPV)和其衍生物以及聚芴聚合物。在这些研究中,具有里程碑意义的为Heeger课题组和Friend课题组在PPV及其衍生物中观测到的ASE现象,这表明PPV类聚合物具有成为新型激光材料的可能性。。所以人们在考虑构造固体有机激光的时候,第一个尝试便是沿用这种类似的形式。染料分子是一种具有很高荧光量子效率的π共轭分子,可以是中性的或者离子型的:典型的例子有氧杂蒽xanthenes(若丹明rho-damine和荧光黄fluorescein家族)、香豆素、,即使一种染料分子被分散在基质内发光很强,但是只要浓度过大,发光就会减弱,,***丙烯酸甲酯(PMMA)以及其衍生物,或者玻璃以及使用溶胶凝胶法制备的有机无机混合材料。.几种常见的有机激光材料:(a)Alq3;(b)MEH-PPV;(c)DCM;(d)PPV;(e)聚芴;(f)F8BT;(g)(在三苯***上连接上不同的拉电子基团,随着拉电子能力的增强光谱发生红移有机材料的荧光光谱很宽,,受材料本身以及晶格匹配的限制,,可以通过改变分子结构来调节光波的发射