MEH-PPV有机半导体的随机激光实验研究+文献综述(2)
时间:2018-05-05 22:54 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
然而强烈的光散射有可能有利于激光的产生。纳米无序介质中，可能有多个散射中心，光在从介质中逸出以前会发生散射。增益介质内的多重散射使光在介质中传播的时间增长了，即光在介质中经过的路程增加，光的强度放大。当散射足够强，光子可以回返到散射开始的起点，或是由于空间干涉形成反馈回路，因此形成光子局域化谐振。纳米粉末薄层中，有很多这样的闭合回路，不管光子朝哪个方向运动，都将发生散射，散射构成了光的放大模式。由于散射是一个随机过程，且强散射一般产生在高度无序的材料中，所以我们把这种工作方式的激光叫做“随机激光”。 在以往传统的科学研究中，有机半导体是化学所研究的内容。然而，在最近几年, 在微电子的应用研究中，有机半导体聚合物也发展为一种重点研究对象。由于聚合物的化学结构、材料性质等方面具有传统无机物所不具备的特点，为随机激光器的研究提供了有价值的参考。通过对有机半导体的光谱测量，我们可以进一步了解其光学特性，探究其在光照下产生光学激子的动力学机制，从而对以后研究激光材料有重要意义。 1.2 研究内容 本课题选用了MEH-PPV这种有机聚合物材料，使用激光、衰减片、可调狭缝、棱镜、滤色片、凸透镜、摄谱仪等仪器搭建光路，测量了MEH-PPV材料在溶液、薄膜以及掺杂粒子三种状态下的光谱，得到的光谱用origin软件处理，通过观察光谱的变化，解释了光在其中传播的模型，研究了聚合物的受激辐射特性。 2 激光的基本原理 激光，顾名思义，就是受激辐射的光，即表示一种光放大器，或者是受激辐射被放大了的发射光。从1960年人类发明了激光，到现在已经有54年了。作为20世纪人类科学史上重大的科技发明之一，激光对引起了光学技术的重大变革，对科学发展以及社会生活产生了深远且广泛的影响。不仅是科学的研究，激光也已在农业、工业、通讯、医学等方面迅速发展。激光推广如此之广是和它本身的特点所紧密相关的。 激光与普通光相比，具有以下三个显著的特征，分别是：良好的方向性、良好的相干性、高亮度。普通光源主要是由自发辐射来产生光的，发出的是非相干光，这是因为大量的原子的自发辐射是杂乱无章的；而激光主要是由光的受激辐射所产生，受激辐射使外来光强放大，发出相干光。光是否为相干光是自发辐射与受激辐射非常重要的区分依据。在激光器内，受激辐射是怎样产生，占有主要地位且使自发辐射得到抑制，是探究激光原理的主要内容。 2.1 光与物质的相互作用 1900年，普朗克通过辐射量子化假设解释了黑体辐射的分布规律，13年之后，玻尔提出了原子中电子运动状态的量子化假设，1917年，爱因斯坦在先前假设的基础上，依据光量子概念，从新推导出了黑体辐射的普朗克公式，两个非常重要的概要也由此被首次：受激辐射和自发辐射。受激辐射，便是激光辐射的基础。 原子、分子、离子对光的辐射与吸收过程的本质，是和原子的能级跃迁紧密联系的。自发辐射、受激辐射、受激吸收，是光与物质相互作用的三个过程。对于一个系统，包含大量的原子，三个过程总是同时存在，并有着密切的关系。只是这三个过程在不同的情形下所占的比例是不同的。 2.1.1 自发辐射 在正常情况下，高能级 上的原子不稳定，不受外界干扰的条件下，它们会自发地跃迁，方向是从高能级 向低能级 ，与此同时，释放出光子，光子能量为 。有 (责任编辑：qin) |