[發明專利]一種柔性可調諧生物仿生隨機激光器

有效

• 申請號: 201911115713.1
• 申請日: 2019-11-14
• 公開（公告）號: CN112803230B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 李學楊;郭敬為;賈雨熹;楊鎮;陳瑩
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: H01S3/08
• 分類號: H01S3/08;H01S3/091;H01S3/20
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 毛薇;李馨

本發明提供一種柔性可調諧生物仿生隨機激光器，包括激發光光源、透鏡組、襯底、蓋片、增益介質；其中，襯底為從植物葉片表面復制的、有乳突狀微納結構的柔性透明襯底，所述蓋片與所述襯底采用相同成分材料；所述增益介質設置在襯底和蓋片之間的夾層中；所述激發光光源發出的泵浦光經透鏡組形成線型泵浦光，泵浦光照射到填充有增益介質的夾層中產生隨機激光，所述隨機激光沿線型泵浦光方向發射。本發明利用植物葉片表面分布的乳突狀微納結構，通過納米壓印的方式，將其復制到柔性透明襯底上面,使得襯底表面的乳突狀結構對隨機激光的產生提供多重散射，通過改變泵浦的位置，以及彎曲隨機激光器成不同的狀態，實現不同波長的激光輸出。

技術領域

本發明屬于激光器領域，具體涉及一種柔性可調諧生物仿生隨機激光器。

背景技術

隨機激光器作為一種新興激光器，在生物標記、醫學成像、照明、辨識、傳感等方面都具有巨大的應用潛力，并且其制備簡單，造價低廉，適應性強?；谏锝M織的隨機激光器以其原料簡單易得，且具有較好的生物相容性等優點，具有巨大的應用價值，得到了普遍的關注。

關于直接利用動物和植物組織制備隨機激光器的報道比較普遍，但未見到利用生物仿生的手段制備隨機激光器的相關報道。直接利用生物組織制備隨機激光器，由于材料柔性較差，壽命較短，調諧性較為單一，導致其工作性能不佳。因此利用生物仿生的手段設計制備柔性可調諧的隨機激光器具有重要意義。

發明內容

根據上述提出現有隨機激光器材料柔性較差，壽命較短，調諧性較為單一的技術問題，而提供一種高效的柔性可調諧生物仿生隨機激光發生裝置。本發明利用納米壓印的手段復制具有微納結構的柔性透明襯底，并在襯底和蓋片之間加注增益介質，用激光泵浦增益介質，增益介質產生的發射光經過襯底表面的乳突狀微納結構的多重散射得到放大，使得增益介質的發射光得到增強，線寬得到壓窄，實現隨機激光的輸出。

本發明采用的技術手段如下：

一種柔性可調諧生物仿生隨機激光器，包括激發光光源、透鏡組、襯底、蓋片、增益介質；其中，襯底為從植物葉片表面復制的、有乳突狀微納結構的柔性透明襯底，所述蓋片與所述襯底采用相同成分材料；所述增益介質設置在襯底和蓋片之間的密封夾層中；所述激發光光源發出的泵浦光經透鏡組形成線型泵浦光，泵浦光照射到填充有增益介質的夾層中產生隨機激光，所述隨機激光沿線型泵浦光方向發射。

進一步地，所述襯底通過納米壓印的方式獲得，其對波長為300-700nm光的透過率為90％以上。

進一步地，所述植物葉片為荷葉、甘藍葉或山芋葉。

進一步地，所述襯底和蓋片的材質為聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲脂、聚丙烯酸脂、聚苯乙烯其中一種或兩種以上。

進一步地，所述增益介質為染料Exalite411、Exalite417、Stilbene 420、Courmarin 540A、Rhodamine 6G、Rhodamine B、Rhodamine 640、DCJTB、DCM以及量子點溶液其中一種或兩種以上。

進一步地，所述染料溶液的溶劑為水、乙醇、乙二醇、氯仿、甲苯、二甲基亞砜中的一種或者兩種以上。

進一步地，所述增益介質為染料Exalite 411、Exalite 417、Stilbene 420、Courmarin 540A的溶液以及藍光和綠光量子點溶液時，采用355nm的紫外光為激發光光源；所述增益介質為染料Rhodamine 6G、Rhodamine B、Rhodamine 640、DCJTB、DCM的溶液以及紅光量子點溶液時，采用532nm綠光為激發光光源。

較現有技術相比，本發明具有以下優點：