[发明专利]基于MEH‑PPV浓溶液的单模随机激光生成方法

说明书

技术领域

本发明属于激光技术领域，特别是涉及一种基于MEH-PPV浓溶液的单模随机激光生成方法。

背景技术

随机激光具有相干性较弱等独特的光学性质，有广泛的应用前景，在学术界和业界备受关注。相对于传统激光器,随机激光器不需要反射镜的谐振腔，其结构更加简单。然而，随机激光的模式间存在交叠和相互竞争的现象，这种多模性使得随机激光器失去对发射光的方向与频率的控制，阻碍了随机激光的应用。为了实现随机激光的单一模式发射，一些学者通过控制随机介质的增益使得只有一种激光模式得到增益，而其他模式受到抑制，还有一些学者通过控制模式间隔与引入缺陷来克服多模性。然而，这些方法相对复杂，与随机激光固有的简单特性背道而驰。

发明内容

本发明的目的在于提供基于MEH-PPV浓溶液的单模随机激光生成方法，操作简单、易于实现。

实现本发明目的的技术解决方案为：基于MEH-PPV浓溶液的单模随机激光生成方法，包括如下步骤：

步骤1、制备MEH-PPV浓溶液：将MEH-PPV溶解于有机溶剂，进行加热与搅拌使得其溶解均匀，制得浓度为7mg/ml的浓溶液，将溶液封装于透明容器中；

步骤2、搭建光路：依次设置激光器、两个偏振器、圆孔光阑、柱透镜、狭缝和MEH-PPV浓溶液，使得激光器、两个偏振器、光阑、柱透镜和狭缝同轴，浓溶液放置在柱透镜的焦点位置处；

步骤3、生成单模随机激光：调节激光器产生脉冲能量为10—12μJ/pulse的激光，激光经两个偏振器调节光强，再经圆孔光阑形成光强分布均匀的圆光斑，圆光斑经柱透镜汇聚成线光斑，调节狭缝使线光斑长度为9—10mm，线光斑激发浓溶液产生单模随机激光。

本发明与现有技术相比，其显著优点：1)本发明有效地解决了随机激光形成过程中伴随多种模式的问题；2)本发明的单模激光生成过程简单、可重复，能够得到符合预期的单模随机激光；3)本发明能够输出明亮的单模随机激光，其转换效率可能达到10％左右。

附图说明

图1为本发明的方法流程图。

图2为本发明的测试光路图。

图3为实施例1中激发强度较低时样品的发光光谱图。

图4为实施例1中激发强度较高时样品的随机激光光谱图。

图5为实施例1中ASE(FWHM＝15nm)下激发光源强度为7.2μJ/pulse与10μJ/pulse的单模随机激光比较图；

图6为图5单模随机激光的细节图。

图7为实施例2中MEH-PPV溶液在不同线光斑长度下的发光光谱图。

图8为实施例2中单模随机激光的出射光示意图。

具体实施方式

如图1所示，基于MEH-PPV浓溶液的单模随机激光生成方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、制备MEH-PPV浓溶液：将MEH-PPV溶解于有机溶剂，进行加热与搅拌使得其溶解均匀，制得浓度为7mg/ml的浓溶液，将溶液封装于透明容器中；

步骤2、搭建光路：依次设置激光器、两个偏振器、圆孔光阑、柱透镜、狭缝和MEH-PPV浓溶液，使得激光器、两个偏振器、光阑、柱透镜和狭缝同轴，浓溶液放置在柱透镜的焦点位置处；

步骤3、生成单模随机激光：调节激光器产生脉冲能量为10—12μJ/pulse的激光，激光经两个偏振器调节光强，再经圆孔光阑形成光强分布均匀的圆光斑，圆光斑经柱透镜汇聚成线光斑，调节狭缝使线光斑长度为9—10mm，线光斑激发浓溶液产生单模随机激光。

所述有机溶剂为甲苯溶液。

所述透明容器为12mm×7mm×50mm的比色皿。

所述激光器型号为532nm的Nd:YAG调Q激光器，其重复频率为10Hz，脉冲宽度为10ns。

所述柱透镜的焦距为10cm。

本发明使用适当浓度的MEH-PPV浓溶液，以一定强度的泵浦脉冲激光作为激发源，再配以合适的衰减装置、聚焦透镜等得到线光斑来激发浓溶液，通过控制激发光强度与线光斑的长度得到单模随机激光，以适当方式收集浓溶液两侧的输出光，预计可达到超过10％的功率转化效率。

下面结合附图和具体实施例进一步阐述本发明方案。

实施例1：通过限定激发光强度验证单模随机激光生成的条件。

基于MEH-PPV浓溶液的单模随机激光生成方法，包括如下步骤：