液晶随机激光器件的制备与性能研究

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1、单議Ｗ４４分类号ＴＡｍ编号硕±学位论文题目般親酿挪献也蘇咎旅糾吝名化淹骑若妍究生姓名ｉ仁，（；。／占届％玄２庭专业）导师姓名遠＞目如？论文完成日期从；名东％目藻ｉ化少欠參Ｓｈｅ凸ｙａｎｇＬｉｇｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ沈阳理工大学硕±学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。餘文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个

2、人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）；日期：年月Ｕ日）学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解沈巧理工大学有关保留、使用学位论文的规定，目Ｐ：沈阳理工大学有权保留并向国家有关部口或机构送交学位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳理工大学可从将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可粟用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解

3、密后适用本授权书）娘指导教师签名，白学位论文作者签名：違＾：夏日期：２也和中＇目目期；义分类号：TN24密级：ＵＤＣ：053编号：工学硕士学位论文液晶随机激光器件的制备与性能研究硕士研究生：邬小娇指导教师：乌日娜副教授学科、专业：光学工程沈阳理工大学2016年3月分类号：TN24密级：ＵＤＣ：053编号：工学硕士学位论文液晶随机激光器件的制备与性能研究硕士研究生：邬小娇指导教师：乌日娜副教授学位级别：工学硕士学科、专业：光学工程所在单位：理学院论文提交日期：2015年12月10日论文答辩日期：2016年3月11日学位授予

4、单位：沈阳理工大学ClassificationIndex:TN24U.D.C:053AThesisfortheMasterDegreeofEngineeringStudyonManufactureandPropertiesofLiquidCrystalRandomLaserCandidate:WuXiaojiaoSupervisor:AssociateProf.WuRi-naAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:OpticalEngineeringDateofSubm

5、ission:December，2015DateofExamination:March，2016University:ShenyangLigongUniversity摘要液晶随机激光器利用掺杂激光染料的液晶作为散射介质，通过光子的多重散射提供光学反馈。作为一类新型的微腔激光器，液晶随机激光器由于特殊的结构和激发机制，具有尺寸小、结构简单，低激光阈值、易调谐、宽辐射波长等特性，在微尺寸光源和生物医疗等领域显示出广阔的应用前景。本文从理论分析和实验两个方面对随机激光辐射特性进行研究。设计制作了掺杂单种激光染料和多种激光染料的聚合物分散液晶膜

6、随机激光器件、填充染料掺杂手性向列相液晶的光子晶体光纤液晶随机激光器件，实现了稳定的随机激光辐射，并对随机激光的辐射特性进行了深入的分析。利用微胶囊法将掺杂激光染料PM597的手性向列型液晶与聚乙烯醇水溶液混合，制备聚合物分散液晶（polymerdispersedliquidcrystalfilm,PDLC）膜。通过控制搅拌转速，实现30-40μm的小尺寸液晶微滴分布，有利于光的多重散射。利用激光作为泵浦源，在575-590nm波段获得线宽为0.2nm的尖锐的、离散的随机激光输出，同时具有明显的能量阈值特性。升高器件温度，液晶呈现各向同

7、性，导致辐射峰消失，实现了温控特性。为了拓宽随机激光的波长范围，选用激光染料PM597与激光染料DCM，制备了同时掺杂两种激光染料的聚合物分散液晶膜。激光染料PM597和激光染料DCM的荧光峰位置不同，因此出射激光波段位置不同。对比掺杂单种激光染料的聚合物分散液晶膜激光器件，同时掺杂两种激光染料使输出波长范围变宽，随机激光辐射峰出现在582nm~607nm波段。选用具有无截止单模传输特性的全反射型光子晶体光纤，将掺杂激光染料PM597的手性向列相液晶注入到光纤的微孔中。由于手性向列相液晶的螺旋结构，光在多重散射过程中形成闭合微腔，提供反

8、馈，在600nm-650nm范围内实现了线宽约为0.2nm-0.3nm的随机激光辐射峰输出。为研究随机激光的温控特性，调节器件温度，作为强散射介质的手性向列相液晶呈现出不同的分子取向和折射率分布，引起了随机