一種大調(diào)諧范圍染料摻雜膽甾相液晶激光器及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于可調(diào)諧激光器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大調(diào)諧范圍染料摻雜膽留相液晶激光器及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]可調(diào)諧激光器可以在一定范圍內(nèi)連續(xù)改變激光輸出波長，廣泛應(yīng)用于光譜學(xué)、醫(yī)學(xué)、信息處理和通信等領(lǐng)域。液晶可調(diào)諧激光器具有從近紫外到近紅外寬波長調(diào)諧范圍的特點，并且尺寸小、線寬窄、光學(xué)效率高，這使其在光通訊、傳感器、醫(yī)學(xué)診斷等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。膽留相液晶是分子呈周期性左旋或右旋排列的一維光子晶體材料，由手性材料與向列相液晶混合而成，具有光學(xué)禁帶。在膽留相液晶中摻入激光染料，經(jīng)泵浦后在禁帶邊緣能產(chǎn)生低閾值激光，通過光、電、熱等外場作用可以改變膽留相液晶螺距的長度，引起禁帶變化，從而實現(xiàn)激光發(fā)射的可調(diào)諧特性。染料摻雜膽留相液晶激光器可實現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊、全有機、無腔鏡激光器，同時具有低閾值、可調(diào)諧的特點，并且對外界因素，如光、壓力、電磁場和化學(xué)物質(zhì)具有高靈敏度。
[0003]基于染料摻雜膽甾相液晶激光器的研宄很多，染料摻雜膽甾相液晶可調(diào)諧激光器的研宄起始于上世紀(jì)90年代，早在1998年科學(xué)家Kopp提出并完成首個染料摻雜膽留相液晶激光發(fā)射，許多研宄者通過選擇不同向列相液晶、手性劑及激光染料混合物的種類以及三種物質(zhì)混合成不同濃度的溶液來改進發(fā)射強度，也有的通過用不透光的鏤空電極代替?zhèn)鹘y(tǒng)液晶盒中的透光ITO電極來實現(xiàn)激光波長調(diào)諧，這些研宄取得了一定的效果。但調(diào)諧范圍較小仍然不能令人滿意。本發(fā)明設(shè)計一種實現(xiàn)大調(diào)諧范圍的染料摻雜膽留相液晶激光器，可以進一步拓寬在該領(lǐng)域的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種大調(diào)諧范圍染料摻雜膽留相液晶激光器。本發(fā)明的目的還在于提供一種大調(diào)諧范圍染料摻雜膽留相液晶激光器制備方法。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0006]大調(diào)諧范圍染料摻雜膽留相液晶激光器，包括上玻璃基板1、圓環(huán)形氧化銦錫導(dǎo)電薄膜2、膽留相液晶3、激光染料4、隔墊物5、圓盤形氧化銦錫導(dǎo)電薄膜6和下玻璃基板7，其特征在于:所述上玻璃基板和下玻璃基板上下相對設(shè)置，上玻璃基板的下端設(shè)有圓環(huán)形氧化銦錫導(dǎo)電薄膜，連接電源正極導(dǎo)線，下極板的上端設(shè)有圓盤形氧化銦錫導(dǎo)電薄膜，連接電源負極導(dǎo)線，所述圓環(huán)形氧化銦錫導(dǎo)電薄膜和圓盤形氧化銦錫導(dǎo)電薄膜上下同軸設(shè)置，上玻璃基板和下玻璃基板之間放置有隔墊物，上玻璃基板、下玻璃基板和隔墊物圍成的空間內(nèi)設(shè)有膽留相液晶和激光染料。
[0007]大調(diào)諧范圍染料摻雜膽留相液晶激光器的制備方法，包括如下步驟:上玻璃基板和下玻璃基板選用厚度為1.1毫米的鍍有厚100納米氧化銦錫導(dǎo)電薄膜的玻璃，對上下極板ITO導(dǎo)電薄膜利用鹽酸腐蝕15分鐘做圓盤-圓環(huán)圖案處理，并在電極側(cè)旋涂上聚酰亞胺取向膜，用干燥箱設(shè)置溫度80攝氏度干燥30分鐘，再升溫至220攝氏度干燥120分鐘，用摩擦機對兩極板的PI膜進行摩擦取向處理后，將兩極板的摩擦方向呈反平行排列制作出樣品空盒，利用隔墊物對液晶層厚度進行控制。
[0008]本發(fā)明的有益效果在于:
[0009]本發(fā)明設(shè)計出一種大調(diào)諧范圍染料摻雜膽留相液晶激光器及其制備方法，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過加載在液晶上的圓對稱電場可以改變液晶指向矢分布，當(dāng)膽留相液晶受到的電場變化時，液晶分子螺旋展開，該膽留相液晶的螺距就會變化，從而導(dǎo)致禁帶移動，由于同軸圓盤-圓環(huán)電極結(jié)構(gòu)較傳統(tǒng)電極結(jié)構(gòu)在不同的非均勻圓對稱電場下，沿徑向不同位置處液晶材料的折射率分布呈梯度變化，更容易改變膽留相液晶分子折射率，進而改變激光發(fā)射波長，實現(xiàn)波長的進一步改變輸出波長，達到調(diào)諧激光波長的目的。
[0010]本發(fā)明提出的同軸圓盤-圓環(huán)電極結(jié)構(gòu)，通過優(yōu)化盒厚、電極尺寸、染料摻雜膽甾相液晶等結(jié)構(gòu)參數(shù)，得到制作工藝簡單、調(diào)諧范圍較大的可調(diào)諧液晶激光器結(jié)構(gòu)，很好實現(xiàn)了電場調(diào)諧特性。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明一種大調(diào)諧范圍染料摻雜膽留相液晶激光器及其制備方法結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為圖1的A-A剖視圖；
[0013]圖3為圖1的B-B剖視圖。
【具體實施方式】
[0014]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明:本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述實施。
[0015]本發(fā)明提供了一種大調(diào)諧范圍染料摻雜膽留相液晶激光器及其制備方法，屬于可調(diào)諧激光器技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明所述上玻璃基板和下玻璃基板上下相對設(shè)置，上玻璃基板的下端設(shè)有圓環(huán)形氧化銦錫導(dǎo)電薄膜，下玻璃基板的上端設(shè)有圓盤形氧化銦錫導(dǎo)電薄膜，所述圓環(huán)形氧化銦錫導(dǎo)電薄膜和圓盤形氧化銦錫導(dǎo)電薄膜上下同軸設(shè)置，上玻璃基板和下玻璃基板之間放置有隔墊物，上玻璃基板、下玻璃基板和隔墊物圍成的空間內(nèi)設(shè)有染料摻雜膽甾相液晶。本發(fā)明提出染料摻雜膽留相液晶激光器的同軸圓盤-圓環(huán)電極結(jié)構(gòu)，通過優(yōu)化盒厚、電極尺寸等結(jié)構(gòu)參數(shù)，得到制作工藝簡單、調(diào)諧范圍較大的液晶激光器結(jié)構(gòu)，很好的實現(xiàn)了電場調(diào)諧特性。
[0016]為了解決調(diào)諧范圍較小不能令人滿意的問題。進而提供一種大調(diào)諧范圍染料摻雜膽甾相液晶激光器及其制備方法。
[0017]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0018]一種大調(diào)諧范圍染料摻雜膽留相液晶激光器及其制備方法，包括:上玻璃基板、圓環(huán)形氧化銦錫導(dǎo)電薄膜、染料摻雜膽留相液晶、隔墊物、圓盤形氧化銦錫導(dǎo)電薄膜和下玻璃基板，所述上玻璃基板和下玻璃基板上下相對設(shè)置，上玻璃基板的下端設(shè)有圓環(huán)形氧化銦錫導(dǎo)電薄膜，下玻璃基板的上端設(shè)有圓盤形氧化銦錫導(dǎo)電薄膜，電極側(cè)旋涂上聚酰亞胺(PD平行取