染料掺杂液晶填充毛细管的激光发射特性研究

本文提出利用染料掺杂液晶填充PI光控取向膜毛细管获得可调谐激光.采用532 nm YAG倍频脉冲激光器抽运,实验及理论研究了有聚酰亚胺(PI)取向膜和无PI取向膜毛细管的激光发射特性,对比分析了两种情形的激光产生阈值以及随温度变化的特性.结果表明:经PI光控取向处理的染料掺杂胆甾相液晶毛细管的激光发射模式具有分布反馈模式和回音壁模式,同时,激光产生阈值为4.5 m J·mm^(-2);发现当温度升高时,发射光谱发生"蓝移",中心波长调谐范围为5.9 nm,温度升高到43℃时,形成质量非常好的回音壁模式,其自由光谱范围为1.05 nm.经PI光控取向处理的染料掺杂向列相液晶激光发射模式为随机激光,并且较无PI取向时激光发射峰减少.

染料掺杂手性向列相液晶激光器的制备和研究

设计制作了PM597染料掺杂手性向列相液晶器件,研究了其激光辐射行为。混合激光染料PM597、手性剂S-811、向列相液晶TEB30A,制成平面态织构的手性向列相液晶激光器件。采用固体Nd∶YAG倍频532nm波长激光作为抽运光,在光子禁带短波和长波边沿同时获得波长分别为571.1、615.5nm的激光输出。对于器件产生激光辐射的机理,采用光子态密度理论进行了分析,根据实际样品各成分的配比,模拟出态密度随波长的变化曲线。在器件中,光子禁带边沿处光子态密度最大,此处器件阈值较低,容易产生激光辐射。

存在光致异构化情况下掺杂液晶非线性增强因子的微观形式

针对偶氮染料掺杂向列型液晶的光学重新取向问题,采用一个与实际光致异构化过程更为接近的染料分子四能级模型,并通过微观分析方法求解四能级速率方程组,得到了与系统分子参数有关的增强因子微观表达式.该表达式说明了偶氮染料掺杂液晶取向光学非线性增强的根源,揭示了在存在光致异构和不存在光致异构两种情况下液晶取向光学非线性增强的内在特点和机理.从四能级模型增强因子出发,通过合并其中某些参数,或使其中某些参数为零,推得了三能级模型下增强因子的形式和入射光波长不处于顺式吸收带内时增强因子的表达式.通过比较分析,说明了用四能级模型解释偶氮染料掺杂向列型液晶非线性增强机理具有优越性.并指出,当入射光波长不处于顺式吸收带时,在快速响应条件下,理论与Marrucci针对蒽醌染料掺杂液晶提出的修正理论具有一致性.