【摘要】：自從Letokhov從理論上提出形成隨機(jī)激光的必要條件即無序系統(tǒng)中的增益大于損耗以來,學(xué)者們在隨機(jī)激光領(lǐng)域做了大量研究。隨機(jī)激光具有低成本,易制造,低空間相干性和小尺寸的特性,因而受到學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注,其中隨機(jī)激光在摻雜激光染料的隨機(jī)系統(tǒng)中被廣泛研究。本論文中我們引進(jìn)了新型有機(jī)/無機(jī)雜化激光染料N,N’-二-(3-異丁基多面體齊聚硅氧烷)丙基二亞胺(DPP),并研究了它的隨機(jī)激光特性。有機(jī)/無機(jī)雜化激光染料是一種包括散射介質(zhì)和增益介質(zhì)在內(nèi)的有源散射介質(zhì),DPP是由增益介質(zhì)二酰亞胺(PDI)和散射介質(zhì)多面體齊聚倍半硅氧烷(POSS)構(gòu)成的,無機(jī)POSS納米顆粒加入有機(jī)單體結(jié)構(gòu)有助于提高激光染料的隨機(jī)激光穩(wěn)定性。我們證明了有機(jī)/無機(jī)雜化激光染料摻雜的隨機(jī)激光體系中的非相干隨機(jī)激光向相干隨機(jī)激光的轉(zhuǎn)變。同時,我們發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)的激光染料相比有機(jī)/無機(jī)雜化染料DPP具有較長的激光壽命,這歸因于無機(jī)POSS基團(tuán)抑制了激光染料的光漂白效應(yīng)。在激光染料中,因?yàn)樯虡I(yè)長波長激光染料(≥650 nm)對基礎(chǔ)泵浦激光(532nm)的低吸收率使其應(yīng)用遭到了極大限制。本論文中針對這一限制,我們利用靜電紡絲技術(shù)制備PM597/NB摻雜的聚合物纖維搭建F?rster共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)系統(tǒng),研究能量轉(zhuǎn)移中的隨機(jī)激光現(xiàn)象。F?rster共振能量轉(zhuǎn)移系統(tǒng)通過供/受體染料對,加強(qiáng)了長波長激光染料對基礎(chǔ)泵浦波長(532nm)的低吸收率,成功實(shí)現(xiàn)了F?rster共振能量轉(zhuǎn)移隨機(jī)激光。同時通過將無序系統(tǒng)與其他系統(tǒng)類比,我們觀察到了隨機(jī)激光中的自旋玻璃現(xiàn)象,尤其是對稱破缺現(xiàn)象。本文中我們報(bào)道了一個具有復(fù)雜能級的F?rster共振能量轉(zhuǎn)移輔助的靜電紡絲隨機(jī)激光中的玻璃態(tài)行為,在不同能量泵浦下,在隨機(jī)激光中觀察到了清晰的順磁相和自旋玻璃相之間的躍遷,即對稱破缺。以能量轉(zhuǎn)移為基礎(chǔ)的隨機(jī)激光中的副本對稱破缺現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)豐富了隨機(jī)激光研究領(lǐng)域中的物理理論,并提供了一種新的統(tǒng)計(jì)分析方法,為具有復(fù)雜能級的激光的再加工提供了一種新的統(tǒng)計(jì)分析方法。量子級聯(lián)激光器就是復(fù)雜能級激光器中的代表。
【圖文】：

光的定義是與傳統(tǒng)激光相比較的，傳統(tǒng)激光的產(chǎn)生需有具有光學(xué)增益的物理材料和光學(xué)諧振腔。當(dāng)諧振腔耗時，傳統(tǒng)激光產(chǎn)生。光學(xué)諧振腔決定了激光的輸出方激光模式。傳統(tǒng)激光的產(chǎn)生需要傳統(tǒng)激光器的光學(xué)諧從而達(dá)到受激發(fā)射的條件。而隨機(jī)激光與傳統(tǒng)激光最光的產(chǎn)生不需要光學(xué)諧振腔，其受激發(fā)射所需的光學(xué)益介質(zhì)中的多重散射提供。隨機(jī)激光的產(chǎn)生原理隨著研究逐漸分成了兩個重要分支，其中有：okhov 理論：將光子在介質(zhì)中的傳播方式類比于懸濁液增益的散射方程，微粒的散射提供一種類似于共振腔質(zhì)中的行走路徑，并將在每次散射過程中被放大。腔理論：Cao Hui 等人將光子的局域化現(xiàn)象引進(jìn)隨機(jī)波干涉，光在介質(zhì)中是沿著閉環(huán)傳播的，這些環(huán)能提供環(huán)形腔，，隨機(jī)介質(zhì)中存在大量的環(huán)形腔，而介質(zhì)的輻出的疊加。

在增益介質(zhì)中的平均自由程，達(dá)到安德耗時產(chǎn)生隨機(jī)激光。光，隨機(jī)激光由于成本低、易制造[4,5]-9]而受到廣泛關(guān)注，隨著學(xué)者們對隨機(jī)于成像，傳感，通訊測量等領(lǐng)域[10,11]�；す馊玖系难芯績r(jià)值及發(fā)展雜不同增益介質(zhì)[12-13]的不同隨機(jī)系統(tǒng)中點(diǎn)[18-20]和發(fā)光納米復(fù)合材料[21]。然而射率急劇下降[22-24]，因此隨機(jī)激光的應(yīng)質(zhì)在熱性能、光學(xué)性能和力學(xué)性能等方非極性有機(jī)染料相比，具有更好的激光tela 等人[28]將硅原子與有機(jī)物結(jié)合制作有雜 PM597,PM567 等激光染料，證明了含僅摻雜有機(jī)染料隨機(jī)體系的隨機(jī)激光穩(wěn)
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN24

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