聚合物光波导放大自发辐射特性的研究

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1、劣拿未交万方数据硕士学位论文聚合物光波导放大白发辐射特性的研究Thestudyonampfifiedspontaneousemissionofpolymerwaveguide一作者：程浩导师：侯延冰北京交通大学2014年7月万方数据学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位

2、论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：阜迭导师签名：假疋牡签字日期：列‘年；月B171签字R期：列‘年占月B171万方数据学校代码：10004北京交通大学硕士学位论文聚合物光波导放大自发辐射特性的研究密级：公开Thestudyonamplifiedspontaneousemissionofpolymerwavegmde—V一作者姓名：程浩导师姓名：侯延冰学位类别：工学学号：11121816职称：教授学位级别：硕士学科专业：光学工程研究方向：光电子器件北京交通大学2014年7月万方数据致谢本论文是在我

3、的导师侯延冰教授的悉心指导下完成的。侯延冰教授严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风深深的感染和激励着我，在科研和学习上给了我极大的帮助。在此衷心的感谢侯延冰教授三年以来对我的关心和指导。他对科研事业的追求和严于律己宽于待入的风范为我树立了榜样。在此，我表示由衷的感谢。课题组的滕枫教授、娄志东教授、胡煜峰研究员、邓振波教授、刘小君副教授、唐爱伟副教授对我的科研工作提出了许多热心的指导和宝贵意见，在此，向滕枫教授、娄志东教授、胡煜峰研究员、邓振波教授、刘小君副教授、唐爱伟副教授表示衷心的感谢。本论

4、文的主要实验工作是在北京交通大学光电子技术研究所完成，实验期间同样得到光电子技术研究所其他老师的热心帮助，他们对我实验实验中出现的问题和论文修改都提出很多的宝贵意见，衷心感谢光电所的老师们。在实验室的学习中，感谢课题组的张波、方一、孟令川、鲁启鹏、宁宇、吕龙锋、李剑焘、林涛、刘宇裰、伊然、马超、秦亮、王尉谦、曹亚鹏、崔少波、王越、朱丽杰、刘贤德等同学对我研究工作及学习生活上给予的帮助。另外也感谢我的家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。万方数据jE塞銮通盘堂亟±堂僮迨塞虫窒揸墨中文摘要摘要：

5、聚合物激光是近年来有机光电子学领域的一个热门的研究方向。由于聚合物有着加工工艺简单，驱动电压低，发光效率高，发光光谱宽等优点，可以作为理想的激光增益介质材料。近年来，光泵浦条件下的聚合物激光已经得到实现，但是要实现电泵浦下的聚合物激光仍然是一个极具挑战性的问题。因此，本文针对电泵浦激光中所面临的材料增益阈值相对较高，聚合物材料的载流子迁移率较低等问题，对聚合物激光的器件结构及增益材料等做了一系列的探讨研究：(1)研究了具有光栅结构的聚合物光波导的ASE特性。以MEH．PPV为增益材料，利用了激光刻蚀技术，在

6、聚合物表面直接刻蚀出了光栅条纹，形成DFB结构的光波导。通过在聚合物表面直接刻蚀出聚合物光栅的方法，可以用比较简便的方法得到DFB光波导结构。得到的光栅结构的DFB光波导的受激辐射特性也得到了一定程度的优化；佗1研究了共混聚合物F8BT：P3HT体系的受激辐射特性。这种共混材料体系同时有着较低的受激辐射阈值和较高的载流子迁移率，将会是可能实现电泵浦激光的理想材料体系。本部分实验内容系统研究了其阈值和共混比例的关系，发现当P3HT的混合比例小于20％时，共混聚合物的阈值低于纯F8BT的阈值，并同时研究了引起这

7、一阈值变化的原因，发现该共混聚合物光波导损耗的降低是导致了其ASE阈值降低的主要原因；(3)研究了电场调制下，F8BT：P3HT体系的ASE光谱特性与外界电场之间的关系，发现该共混聚合物的受激辐射会在电场下产生猝灭，不同混合比例的共混聚合物的ASE在电场下的猝灭速率不同，P3HT的混合比例越高，电场下的猝灭速率越快。在高电场作用下，激子的离化作用加剧，可以使聚合物的ASE完全猝灭。关键词：放大自发辐射；聚合物光波导：共混；电场调制。万方数据j匕京銮通太堂亟±堂僮论塞△旦曼!＆△g!ABSTRACTSemic

8、onductingpolymersarepromisingmaterialsinsolid—statelasersonaccountoftheirhighphotoluminesceneequantumefficiency(PLQE)，simplefabrication，mechanicalflexibility，andbroadspectra．Recentlyopticallypumpedlasersbased