[發(fā)明專利]一種控制聚合物分散液晶隨機激光器的激光強度的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611222470.8
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106785867B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉莉華;李芳杰;程志祥;胡國華;崔一平
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: H01S3/10
• 分類號: H01S3/10;H01S3/16;H01S3/17
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開了一種聚合物分散液晶隨機激光器及其制備方法和控制方法，隨機激光器包括玻璃基板、麥拉片、染料向列相液晶微滴和聚合物；激光染料和向列相液晶超聲混合，形成染料向列相液晶混合溶液；將染料向列相液晶混合溶液和光聚合性單體按照一定的質(zhì)量比混合，加熱并攪拌均勻，制成均相溶液；將均相溶液灌入基盒容器中，進(jìn)行固化，形成隨機激光器；用泵浦光垂直入射到激光器表面，在激光器側(cè)向可觀測到隨機激光；沿著隨機激光器長邊方向，通過機械平臺對稱均勻剪切激光器；然后保持泵浦光強度不變，控制剪切距離，隨機激光強度隨著剪切距離而變化，當(dāng)剪切距離達(dá)到某個閾值時，隨機激光被關(guān)斷。本發(fā)明具有成本低，結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)方便等特點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隨機激光技術(shù)，具體涉及一種聚合物分散液晶隨機激光器及其制備方法和控制方法。

背景技術(shù)

近年來，隨機激光已經(jīng)成為國際激光學(xué)界的熱門研究領(lǐng)域。隨機激光輻射源自激活無序介質(zhì)，即輻射光由激活無序介質(zhì)中的多次散射提供光學(xué)反饋，從而獲得較大的增益，因而無需外加諧振腔。隨機激光由于其特殊的反饋機制而具有工作波長特定、制造方便、成本低廉等優(yōu)點，并因其在文檔編碼、敵我鑒別、平板顯示、集成光學(xué)、遠(yuǎn)程溫度傳感等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用而引起廣泛關(guān)注。

聚合物分散液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal,PDLC)是典型的聚合物/液晶復(fù)合材料。PDLC隨機激光器將激光增益介質(zhì)摻雜在液晶材料與聚合物中，液晶以微滴形式分散在連續(xù)的聚合物介質(zhì)中,當(dāng)液晶濃度較高的時候，光散射主要由兩部分提供：(1)液晶分子長軸方向的折射率與聚合物之間的折射率不匹配提供散射，(2)液晶疇之間的折射率不匹配提供散射，從而形成多重反饋，形成增益，出射隨機激光，具有體積小，易于集成等特點。

在隨機激光領(lǐng)域，控制隨機激光的關(guān)斷一般是通過電控和溫控。2007年復(fù)旦大學(xué)的Shumin Xiao等人在光泵浦能量相同的條件下，對PDLC隨機激光器施加外加電壓，當(dāng)外加電場為0V/μm時，樣品的發(fā)射光譜為一個寬帶波峰；當(dāng)增加外加電場至9.2V/μm 時，多個窄峰出現(xiàn)在樣品發(fā)射光譜上，隨機激光輻射產(chǎn)生，從而可以實現(xiàn)隨機激光的關(guān)斷。2015年臺灣成功大學(xué)的Chia-Rong Lee等人研究了溫度對定向染料摻雜液晶盒 (DDLC)隨機激光器的影響，實驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)液晶處于向列相的時候，隨機激光的強度隨著溫度的升高而減弱，當(dāng)溫度到達(dá)50℃時，隨機激光消失，從而可以實現(xiàn)隨機激光的關(guān)斷。現(xiàn)有的技術(shù)中，對隨機激光關(guān)斷的控制途徑，能耗較高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且機械性能較差。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、低能耗、操作方便的聚合物分散液晶隨機激光器及其制備方法和控制方法。

技術(shù)方案：一種聚合物分散液晶隨機激光器包括：上下兩片玻璃基板1、染料向列相液晶微滴2、聚合物3和兩片麥拉片4；所述兩片麥拉片并列平鋪在兩片玻璃基板之間，且兩片麥拉片之間有間隙，兩片玻璃基板和兩片麥拉片形成兩端開口的基盒容器；所述染料向列相液晶微滴分散在聚合物中，所述染料向列相液晶微滴和聚合物被固化在所述基盒容器中，形成隨機激光器；

所述染料向列相液晶微滴在染料向列相液晶微滴和聚合物的混合物中占比90wt％～ 55wt％；

所述聚合物在染料向列相液晶微滴和聚合物的混合物中占比10wt％～45wt％；

所述染料向列相液晶微滴包含：激光染料和向列相液晶；

所述激光染料在染料向列相液晶微滴中占比0.1wt％～2wt％，其余為向列相液晶。

其中，玻璃基板選用ITO玻璃，且不用被提前取向，所用染料為激光染料；

一種聚合物分散液晶隨機激光器的制備方法，包括以下步驟：

(a)將切割好的兩片相同的玻璃基板和兩片相同的麥拉片進(jìn)行清洗；