[發(fā)明專(zhuān)利]基于金屬納米核殼結(jié)構(gòu)-金屬薄膜等離子體復(fù)合結(jié)構(gòu)的有機(jī)固體激光器及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010136842.5
• 申請(qǐng)日: 2020-03-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111313215B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 寧舒雅;張那明;張一凡;代康;吳元
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01S3/06
• 分類(lèi)號(hào): H01S3/06;H01S3/16;B82Y30/00
• 代理公司: 西安銘澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61223
• 代理人: 梁靜

1.一種基于金屬納米核殼結(jié)構(gòu)-金屬薄膜等離子體復(fù)合結(jié)構(gòu)的有機(jī)固體激光器，其特征在于，包括依次層疊設(shè)置的襯底(1)、金屬薄膜層(2)、核殼結(jié)構(gòu)層(3)以及增益介質(zhì)層(4)；

其中，所述金屬薄膜層(2)為能夠產(chǎn)生非局域表面等離子體效應(yīng)SPP的金屬薄膜；

所述核殼結(jié)構(gòu)層(3)中殼層材料為隔離介質(zhì)材料，中心核材料為能夠?qū)崿F(xiàn)局域表面等離子體效應(yīng)LSPR的第一金屬納米粒子。

2.如權(quán)利要求1所述的基于金屬納米核殼結(jié)構(gòu)-金屬薄膜等離子體復(fù)合結(jié)構(gòu)的有機(jī)固體激光器，其特征在于，所述核殼結(jié)構(gòu)層(3)中的第一金屬納米粒子為金、銀、鉑材質(zhì)的納米球、納米棒、納米立方、納米三角形、納米線或各種納米尺寸形狀的納米顆粒。

3.如權(quán)利要求2所述的基于金屬納米核殼結(jié)構(gòu)-金屬薄膜等離子體復(fù)合結(jié)構(gòu)的有機(jī)固體激光器，其特征在于，所述核殼結(jié)構(gòu)層(3)中的隔離介質(zhì)材料為金屬或非金屬氧化物，厚度為1-100nm。

4.如權(quán)利要求3所述的基于金屬納米核殼結(jié)構(gòu)-金屬薄膜等離子體復(fù)合結(jié)構(gòu)的有機(jī)固體激光器，其特征在于，所述核殼結(jié)構(gòu)層(3)中的隔離介質(zhì)材料選自SiO₂或TiO₂。

5.如權(quán)利要求1所述的基于金屬納米核殼結(jié)構(gòu)-金屬薄膜等離子體復(fù)合結(jié)構(gòu)的有機(jī)固體激光器，其特征在于，所述金屬薄膜層(2)為厚度為10-100nm的銀薄膜或金薄膜。

6.如權(quán)利要求1所述的基于金屬納米核殼結(jié)構(gòu)-金屬薄膜等離子體復(fù)合結(jié)構(gòu)的有機(jī)固體激光器，其特征在于，所述增益介質(zhì)層(4)內(nèi)隨機(jī)分布有第二金屬納米粒子(5)，所述第二金屬納米粒子(5)為能夠?qū)崿F(xiàn)局域表面等離子體效應(yīng)LSPR的金屬納米粒子，所述增益介質(zhì)層(4)內(nèi)第二金屬納米粒子(5)的摻雜濃度為1×10^-8g/cm³-9×10^-2g/cm³。

7.如權(quán)利要求6所述的基于金屬納米核殼結(jié)構(gòu)-金屬薄膜等離子體復(fù)合結(jié)構(gòu)的有機(jī)固體激光器，其特征在于，所述第二金屬納米粒子(5)選自金、銀、鉑材質(zhì)的納米球、納米棒、納米立方、納米三角形、納米線或各種納米尺寸形狀的納米顆粒；

或，選自與所述核殼結(jié)構(gòu)層(3)相同定義的核殼結(jié)構(gòu)；所述第二金屬納米粒子(5)與所述核殼結(jié)構(gòu)層(3)相同或不同。

8.如權(quán)利要求6所述的基于金屬納米核殼結(jié)構(gòu)-金屬薄膜等離子體復(fù)合結(jié)構(gòu)的有機(jī)固體激光器，其特征在于，所述增益介質(zhì)層(4)內(nèi)第二金屬納米粒子(5)的摻雜濃度為3.8×10^-6g/cm³-8.65×10^-3g/cm³。

9.如權(quán)利要求1所述的基于金屬納米核殼結(jié)構(gòu)-金屬薄膜等離子體復(fù)合結(jié)構(gòu)的有機(jī)固體激光器，其特征在于，所述增益介質(zhì)層(4)的材料包括高分子聚合物和激光染料；所述高分子聚合物為聚苯乙烯、聚乙烯醇或聚甲基丙烯酸甲酯；所述激光染料為紅光激光染料或藍(lán)光激光染料，其光發(fā)射波長(zhǎng)均在可見(jiàn)光范圍內(nèi)；

所述高分子聚合物與所述激光染料的質(zhì)量比1～80：1。

10.如權(quán)利要求1所述的基于金屬納米核殼結(jié)構(gòu)-金屬薄膜等離子體復(fù)合結(jié)構(gòu)的有機(jī)固體激光器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，通過(guò)真空蒸鍍法或磁控濺射法在襯底(1)上沉積金屬薄膜，得到厚度為10-100nm的金屬薄膜層(2)；

S2，將核殼結(jié)構(gòu)材料以旋涂或滴涂的方式致密的沉積在所述金屬薄膜層(2)上，得到厚度為2-200nm的核殼結(jié)構(gòu)層(3)；

S3，在所述核殼結(jié)構(gòu)層(3)表面制備厚度為0.1-3μm的增益介質(zhì)層(4)，即完成有機(jī)固體激光器的制作。