激光的发展是漫长而短暂的。

激光的发展是漫长而短暂的。

自从激光器首次开发以来,对适应性更强的激光器的需求只增加了。手性向列型液晶(CLCS)是一种新兴的激光,将如何使用激光在未来由于其低阈值器件类,易于制造,可调的电磁频谱范围更宽。关于如何在这些装置中选择决定激光能量的带边模式的新工作,将对未来的激光将如何调谐提供启示。

激光腔由掺杂荧光染料的手性向列相液晶形成。液晶在激光腔中产生光子带隙。一个国际研究小组展示了一种技术,它允许激光在光子禁带的长波长和短波长边缘之间进行电转换,只需施加20伏电压就可以了。他们在本周的《应用物理学快报》上发表了他们的报告。

论文的作者春塔望说:“我们的贡献是找到一种方法,改变CLC结构中的增益介质(荧光染料)的跃迁偶极矩的方向,在不调整光子带隙位置的情况下实现长波长和短波长边缘之间的模式选择。”。我们还展示了一种聚合物稳定的CLC系统,它改善了激光器的稳定性、激射性能和阈值电压。

CLC激光器通过一系列自组装成螺旋状的液晶,从而充当激光器的腔。这些螺旋是手性的,在同一方向螺旋的意义,使它们能够被调谐在宽范围的波长。虽然许多激光器,如DVD播放机中使用的激光二极管,固定在一种颜色,许多CLC激光器可以调谐到可见光光谱和超越多种颜色。

除了调谐激射波长外,一个热门的研究领域是通过将激光模式从光子带的边缘切换到另一个边缘,从而找到调谐波长的不同方法。迄今为止的一些尝试表明,在长波长和短波波长边缘之间切换是可能的。

王的团队的工作表明,这种模式切换是可能的,通过施加直流电场的荧光染料,改变其顺序参数,而不影响其带隙的光谱位置。研究人员通过改变液晶和染料的比例来测试三种混合物,并通过光纤光谱记录它们的激光输出。

他们发现,所有样品都有可能从短波长边缘的激光转变为长波长边缘的激光,近40纳米的移动,只有20伏。此外,聚合物稳定的平面CLC样品能够利用其额外的结构稳定性在两种模式之间可逆地切换,并显示出改进的性能和阈值电压。

王说:“在这个领域,如何实现这一现象已经做了大量的计算,但据我们所知,这是首次在实验上证明了这一点。”。

展望未来,王说,广泛使用CLC激光器仍然是未来的目标。同时,他和他的研究小组希望扩大我们对其他光子晶体电辅助边模选择的理解。

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