發(fā)布時間：2018-03-08 16:45

  本文選題：有機激光　切入點：二極管泵浦　出處：《上海大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：在過去的十年,有機半導體激光由于有機材料可產生各種顏色的發(fā)光以及其薄膜可制備在柔性襯底等優(yōu)勢,已經應用在各式便攜光源中,且引起了人們的廣泛關注。如今,在各種領域,包括光譜學,閃爍譜儀以及便攜顯示和投影模塊開發(fā)等,多彩激光光源的實現亟待解決,而如何基于“芯片實驗室”的概念來實現微米量級的激光系統(tǒng)成為技術關鍵。為了實現多彩激光光源以及簡化整個激光系統(tǒng),本論文基于有機小分子染料,分別研究了利用疊層平板波導結構實現多波段同時自發(fā)輻射放大(ASE)現象,利用摻雜體系中的能量傳遞實現多波段同時ASE現象,以及二極管泵浦有機半導體激光器的方案。具體內容分為以下三個方面:首先,本文研究了有機激光染料在疊層平面波導中的多波段ASE現象。其中,銀作為中間調制層將活性層的ASE限制在其所在的平板波導中,同時本文在活性層與調制層之間插入一層氟化鋰來避免熒光淬滅和輔助限制泵浦能量。對器件進行光泵浦時,在503和662 nm處同時觀察到ASE的現象,與器件中活性層的ASE波段一一對應,且閾值相對較低,分別為37.2和39.7μJ/cm2。其次,本文研究了二元(綠色和紅色激光染料)摻雜與三元摻雜(藍色、綠色和紅色激光染料)薄膜中的ASE現象。結果表明給體的受激輻射速率和主客體之間F?rster能量傳遞速率可以通過主客體的相對摻雜濃度進行調節(jié),最終可以實現多波段同時的ASE。在光泵浦條件下,二元摻雜薄膜的ASE出現在493和570 nm處,閾值分別為15.7和19.1μJ/cm2,而三元摻雜薄膜的ASE出現在452,510和596 nm處,閾值分別為22.0,18.6和23.8μJ/cm2。最后,本文提出了兩種實現有機發(fā)光二極管(OLED)泵浦有機半導體激光器的方案,即利用OLED電致發(fā)光激勵由激光染料組成的空穴注入層——DSB染料或者DSB與DCJTB染料摻雜。利用DSB作為空穴注入層提高了器件的效率,分別為9.59 cd/A和6.93 lm/W。對于DSB與DCJTB摻雜作為空穴注入層的器件,電子傳輸層對實現OLED泵浦的有機固體激光器起重要作用。另外,以激光發(fā)射波長為355 nm的Nd:YAG激光器作為泵浦源,對有機薄膜的光學特性進行了研究。
[Abstract]:In the past decade, organic semiconductor lasers have been used in various kinds of portable light sources because of the advantages of organic materials producing various colors of luminescence and their thin films can be prepared on flexible substrates. In a variety of fields, including spectroscopy, scintillation spectrometer, portable display and projection module development, the realization of colorful laser light source needs to be solved. In order to realize the colorful laser light source and simplify the whole laser system, this paper is based on the organic small molecule dye, in order to realize the colorful laser light source and simplify the whole laser system. The multiband simultaneous spontaneous emission amplification (ASE) phenomenon using laminated planar waveguide structure and the multiband simultaneous ASE phenomenon by energy transfer in doped system are studied respectively. And the scheme of diode pumped organic semiconductor laser. The specific contents are as follows: firstly, the multiband ASE phenomenon of organic laser dye in laminated planar waveguide is studied. Silver acts as the intermediate modulation layer to limit the ASE of the active layer to the planar waveguide in which it is located. At the same time, a layer of lithium fluoride is inserted between the active layer and the modulation layer to avoid fluorescence quenching and auxiliary limiting pump energy. The phenomenon of ASE was observed simultaneously at 503 nm and 662nm, corresponding to the ASE band of the active layer in the device, and the threshold was relatively low, which was 37.2 渭 J / cm ~ 2 and 39.7 渭 J / cm ~ 2, respectively. The ASE phenomena in binary (green and red laser dyes) and ternary doped (blue, green and red laser dyes) films have been investigated. The energy transfer rate of rster can be adjusted by the relative doping concentration of the host and guest. Finally, the multi-band simultaneous ASE can be realized. The ASE of the binary doped films appears at 493 nm and 570nm under the condition of optical pumping. The threshold values are 15.7 渭 J / cm ~ 2 and 19.1 渭 J / cm ~ 2, respectively, while the ASE of ternary doped thin films appear at 452,510 nm and 596nm, and the thresholds are 22.0 渭 J / cm ~ (2) and 23.8 渭 J / cm ~ (2), respectively. Finally, two schemes are proposed to realize organic light-emitting diode (Ole) -pumped organic semiconductor lasers. That is, OLED electroluminescence is used to excite the hole implantation layer composed of laser dyes, that is, DSB dye or DSB doped with DCJTB dye. The efficiency of the device is improved by using DSB as the hole implantation layer. For the devices doped with DSB and DCJTB as the hole injection layer, the electron transport layer plays an important role in the realization of OLED pumped organic solid state lasers. In addition, the Nd:YAG laser with the laser emission wavelength of 355nm is used as the pumping source. The optical properties of organic films were studied.
【學位授予單位】：上海大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN24

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本文編號：1584740