基于有机半导体激光材料的高灵敏度溶液检测传感器件

采用光抽运有机激光增益材料产生的放大自发辐射(amplified spontaneous emission ASE),实现了不同浓度液体的实时检测.以两种聚合物poly(9,9-dioctylfluorene-co-benzothiadiazole)和poly(3-hexylthiophene)共混的激光增益介质薄膜作为平面光波导,观察在滴加少量溶液前后以及不同溶液浓度下,由于光波导的相对折射率变化导致的放大自发辐射阈值及峰位的变化,实现对溶液检测.实验结果显示,在常温常压下对25 wt.%NaCl溶液检测可得与纯水相比,放大自发辐射光谱红移了4.5 nm,ASE阈值从0.579μJ/pulse上升到1.447μJ/pulse,约2.5倍,溶液检测灵敏度达到97.8 nm/RIU(refractive index unit),精度达到141.9 nm/RIU,充分说明上述方法能实现高灵敏度溶液检测.

基于衬底图形化与链取向技术实现平面光波导

采用喷墨打印的方法对衬底进行图形化,结合链取向技术,实现聚合物混合体poly(9,9-dioctylfluoreneco-benzothiadiazole)(F8BT,主体)和red F(客体)在指定区域链取向.利用链取向区域内外的折射率差异,设计出了各种宽度的薄膜光波导,使光信号在链取向区域传播.同时,这一共混体系中主体的荧光光谱与客体的吸收光谱区域重叠,可以使有效的能量传递发生,利用主体向客体的能量传递机理,使链取向处理后的聚合物混合体实现了红光发射.