[发明专利]光泵浦SiO2-Rh6G凝胶随机激光器及其制备方法

权利要求书

1.一种光泵浦SiO₂-Rh6G凝胶随机激光器，其特征在于，包括泵浦光源(1)、螺旋衰减片(2)、聚焦凸透镜(3)以及SiO₂-Rh6G凝胶材料(5)；所述泵浦光源(1)的出射光经过螺旋衰减片(2)后再经过聚焦凸透镜(3)，使其汇聚为一个聚焦光束，然后聚焦光束垂直入射到SiO₂-Rh6G凝胶材料(5)表面，再经SiO₂-Rh6G凝胶材料(5)的多重散射和增益，最终得到随机激光器的发射光谱；所述SiO₂-Rh6G凝胶材料(5)为具有发射随机激光特性的掺Rh6G多孔SiO₂凝胶材料，作为散射介质的材料；所述SiO₂-Rh6G凝胶材料(5)的孔径大小为300nm～900nm。

2.根据权利要求1所述的光泵浦SiO₂-Rh6G凝胶随机激光器，其特征在于，所述随机激光器还包括反射镜(4)；所述反射镜(4)位于聚焦凸透镜(3)和SiO₂-Rh6G凝胶材料(5)之间，用于调整聚焦光束的方向。

3.根据权利要求1所述的光泵浦SiO₂-Rh6G凝胶随机激光器，其特征在于，所述泵浦光源(1)为脉冲激光器，其出射光为波长为532nm的绿色激光；所述螺旋衰减片(2)的衰减率根据泵浦光源(1)的能量选择为10％～90％；所述聚焦凸透镜(3)的焦距为200mm～800mm。

4.根据权利要求2所述的光泵浦SiO₂-Rh6G凝胶随机激光器，其特征在于，所述随机激光器的发射光谱由光纤光谱仪(6)进行观测，观测方向为与SiO₂-Rh6G凝胶材料(5)表面呈60度的环面上随机选取一个固定的方向；所述光纤光谱仪(6)与计算机(7)通过数据采集线连接。

5.根据权利要求1至4任一权利要求所述的光泵浦SiO₂-Rh6G凝胶随机激光器，其特征在于，所述SiO₂-Rh6G凝胶材料通过以下步骤制备得到：

A1、常温下，将有机硅烷溶于有机溶剂，并缓慢滴入稀酸，然后置于磁力搅拌器上搅拌，使有机硅烷和有机溶剂反应彻底，即得水溶胶；所述有机硅烷、有机溶剂与稀酸的体积比为(16～20)：(30～50)：(0.2～0.3)；所述稀酸的浓度为0.01mol/L～0.1mol/L；

A2、常温下，将Rh6G粉末溶于有机溶剂中，得到质量浓度为0.001g/ml～0.008g/ml的Rh6G溶液；

A3、常温下，将Rh6G溶液与搅拌后的水溶胶混合，再缓慢滴加氨水；滴加完毕后静置老化24小时～48小时，即得SiO₂-Rh6G凝胶；所述Rh6G溶液、水溶胶、氨水的体积比为(6～12)：(50～60)：(0.1～0.2)。

6.根据权利要求5所述的光泵浦SiO₂-Rh6G凝胶随机激光器，其特征在于，所述步骤A1中有机硅烷为硅酸四乙酯、正硅酸甲酯、甲基三甲氧基硅烷、多聚硅氧烷中的一种；有机溶剂为无水甲醇、无水乙醇、丙醇中的一种；稀酸为稀盐酸、稀硫酸、草酸、柠檬酸的一种。

7.根据权利要求5所述的光泵浦SiO₂-Rh6G凝胶随机激光器，其特征在于，所述步骤A2中有机溶剂为无水乙醇、无水甲醇、N,N-二甲基甲酰胺中的一种。

8.根据权利要求5所述的光泵浦SiO₂-Rh6G凝胶随机激光器，其特征在于，所述步骤A3中氨水的质量分数为20％～50％。

9.权利要求1所述光泵浦SiO₂-Rh6G凝胶随机激光器的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将泵浦光源(1)的出射光经过螺旋衰减片(2)，使其能量衰减至0.2mJ～0.9mJ；

S2、将能量衰减后的泵浦光通过聚焦凸透镜(3)，使其汇聚为一个聚焦光束；

S3、将SiO₂-Rh6G凝胶材料(5)置于聚焦光束焦点处，使泵浦光垂直入射到SiO₂-Rh6G凝胶材料(5)表面。