机械拉伸法调谐输出波长的等离激元随机激光器

摘要

激光产生的三要素分别是：激励源，增益介质，光学谐振腔。随机激光器的激励源、增益介质与传统激光器的一致，只是它的谐振腔由镜面变成了许多的散射颗粒。随机激光器具有体积小、稳定性高、方向性好、成本低、相干性低等优点，已经被广泛的应用于医疗检测、激光显示、有源器件、特殊波段、照明工程、存储文档以及材料编码等诸多方面。研究生期间的具体工作如下：
　　1.制作了含有金纳米棒可机械拉伸的等离激元随机激光器。通过配置金纳米棒、罗丹明6G、聚乙烯醇的溶液，制作出机械拉伸可调谐输出波长的随机激光器，并在532 nm泵浦激光下对制作的随机激光器进行泵浦，研究不同泵浦能量下随机激光出射情况，得到出射波长为591 nm的随机激光，半峰宽稳定在三到四个纳米。
　　2.通过机械拉伸的方法实现了随机激光器的输出波长可调谐。随着样品被拉伸，随机激光的输出波长出现明显的蓝移现象(峰位向短波长方向移动)，样品恢复原长后，随机激光出射波长会恢复到未拉伸时出射波的波长。在本次实验中，当样品拉伸6 mm时，出射波长由591 nm蓝移至582 nm，并伴随着光强减弱的现象，当恢复样品原长时出射波长红移到591 nm。同时发现可以通过机械拉伸的方法使随机激光改变偏振特性。在未拉伸状态下偏振现象不明显，当拉伸方向与偏振方向垂直时，偏振现象明显，当拉伸方向与偏振方向平行时，偏振现象没有这么明显。
　　3.制作了不含金纳米棒的样品，作为含有金纳米棒的随机激光器的对比实验，得到波长为591nm，半峰宽三到四个纳米的随机激光，这与含有金纳米棒的随机激光器得到的输出波长以及半峰宽一致，并且经过数据分析得知:金纳米棒对随机激光的阈值、输出强度影响都很大。通过拉伸实验，发现了金纳米棒以及罗丹明6G在蓝移现象中均起到了一定作用,在没有金纳米棒时通过拉伸样品波长也能出现明显蓝移现象。并且得到的这种随机激光器并不具备偏振特性，无论是拉伸状态下还是未拉伸状态下，出射光在各偏振方向上的强度均一致。

目录

声明

第1章 绪论

1.1引言

1.2随机激光器的发展历程

1.3随机激光器的应用

1.4本文的主要内容和创新点

第2章 随机激光的原理

2.1随机增益介质光散射理论

2.2环形腔理论

2.3环形波导理论

2.4安德森局域模型和准态模理论

2.5本章小结

第3章 可调谐输出波长的随机激光器的研究

3.1样品的制备

3.2等离激元反馈增强

3.3 随机激光输出测量

3.4拉伸法调谐随机激光输出波长

3.5随机激光的偏振特性

3.5本章小结

第4章 不含金纳米棒的随机激光

4.1阈值明显上升

4.2拉伸实验中的波长变化情况

4.3拉伸试验中的偏振情况

4.4本章小结

第5章 总结和展望

5.1论文总结

5.2工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢