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基于TiO2纳米粒子薄膜的低阈值随机激光器的动力学研究

杜江林 高炳荣 王海宇 陈岐岱

杜江林, 高炳荣, 王海宇, 陈岐岱. 基于TiO2纳米粒子薄膜的低阈值随机激光器的动力学研究[J]. 中国光学(中英文), 2016, 9(2): 249-254. doi: 10.3788/CO.20160902.0249
引用本文: 杜江林, 高炳荣, 王海宇, 陈岐岱. 基于TiO2纳米粒子薄膜的低阈值随机激光器的动力学研究[J]. 中国光学(中英文), 2016, 9(2): 249-254. doi: 10.3788/CO.20160902.0249
DU Jiang-lin, GAO Bing-rong, WANG Hai-yu, CHEN Qi-dai. Dynamics of low-threshold random laser based on TiO2 nanoparticle films[J]. Chinese Optics, 2016, 9(2): 249-254. doi: 10.3788/CO.20160902.0249
Citation: DU Jiang-lin, GAO Bing-rong, WANG Hai-yu, CHEN Qi-dai. Dynamics of low-threshold random laser based on TiO2 nanoparticle films[J]. Chinese Optics, 2016, 9(2): 249-254. doi: 10.3788/CO.20160902.0249

基于TiO2纳米粒子薄膜的低阈值随机激光器的动力学研究

doi: 10.3788/CO.20160902.0249
详细信息
    通讯作者:

    杜江林(1990-),男,吉林长春人,硕士研究生,主要从事纳米结构发光特性与碳纳米材料发光机理方面的研究。E-mail: ado1990x@sina.com

    王海宇(1967-),男,吉林长春人,教授,博士生导师,主要从事超快激光光谱学方面的研究。E-mail: haiyu_wang@jlu.edu.cn

  • 中图分类号: TN249

Dynamics of low-threshold random laser based on TiO2 nanoparticle films

  • 摘要: 本文利用共轭聚合物(MEH-PPV)覆盖TiO2纳米粒子薄膜制作随机激光器。随机TiO2纳米粒子薄膜的激光辐射阈值比平面MEH-PPV薄膜的放大自发辐射阈值缩小了9倍。这是由于TiO2纳米粒子诱导的多重散射造成的。进一步的飞秒荧光上转换实验表明,随机激光器中,光在增益介质里的停留时间有所增加,这直接证实了光在随机激光器结构中的多重散射引起光的传播路径增加。因此,这会促进更多的光发生辐射,从而降低随机激光器的阈值。

     

  • 图 1  (a)随机激光器结构图;(b)TiO2纳米粒子薄膜原子力显微镜图像

    Figure 1.  (a)Schematic of the fabricated random laser; (b)AFM image of TiO2 nanoparticle film

    图 2  在不同泵浦光强度下的发射光谱

    Figure 2.  Measured spectra of the output emission at different pump intensities of MEH-PPV on (a)FTO and (b)TiO2 nanoparticle film

    图 3  发射光强度和随泵浦光强度的变化

    Figure 3.  Output intensity and FWHM as a function of the pump intensities

    图 4  610 nm出射光的动力学随不同激发光强度的变化

    Figure 4.  Emission dynamics of 610 nm under varies excitation intensities of MEH-PPV on (a)TiO2 nanoparticle film and (b)flat FTO

    图 5  610 nm出射光的动力学随不同激发光强度在短时间范围内的快过程变化

    Figure 5.  Emission dynamics of 610 nm under low excitation intensities of MEH-PPV on (a) TiO2 nanoparticle film and (b) flat FTO in short time window

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出版历程
  • 收稿日期:  2015-12-11
  • 修回日期:  2016-01-12
  • 刊出日期:  2016-02-25

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