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Solid state dye lasers: scattering feedback and integrated devices

机译:固态染料激光器:散射反馈和集成设备

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摘要

Los láseres de colorante en estado sólido (LCES) proporcionan emisión láser eciente y sintonizable a lo largo de todo el espectro visible siendo, ademas, economicamente ventajosos dada su exibilidad, simplicidad y escalabilidad de procesado. Dichas propiedades inducen a desarrollar y fabricar cabezales láser basados en LCES para aplicaciones biomédicas o fuentes de emisión coherente con el n de ser integradas en dispositivos optoelectrónicos, espectroscópicos o diagnósticos. El mayor reto para estos materiales reside en alargar su vida útil como dispositivos láser (fotoestabilidad), gravemente limitada porudla fotodegradacion de los colorantes.udEn la presente Tesis Doctoral se aborda el problema de la caracterización y mejoraudde las propiedades laser de LCES en barras láser y dispersiones coloidales, así como en película delgada (dispositivos integrados). Con el n de alcanzar el objetivo marcado, se han seguido dos aproximaciones diferentes pero complementarias: una aproximacion química", basada en elegir o sintetizar la matriz solida mas adecuada (en términos de compatibilidad química) para cada colorante estudiado, y una aproximación ísica",basada en manipular las propiedades de emisión del material activo por medio de modificaciones estructurales a nivel nanométrico con el n de generar dispersion optica (scattering).Los resultados incluidos en la presente memoria de Tesis tienen caracter teorico, numerico y experimental, pero con una clara prevalencia de los ultimos.ud[ABSTRACT] Solid state dye lasers (SSDL) provide low-cost gain media with tuneable and e-cient emission across the whole visible spectrum and beyond, which together with their processing and pumping exibility, makes them very attractive for the fabrication and development of cost-eective laser heads for biomedical applications or coherent light sources suitable for integration in optoelectronic, spectroscopic or sensing devices. One signicant challenge is to address the limited operational lifetime (photostability) of these devices due to dye photodegradation, to enable use of these sources in the aforementioned applications. In this thesis report, the problem of the optimization and characterization of both theudeciency and photostability of SSDL as laser rods and colloidal suspensions, as well as thin lms (integrated devices) is tackled. Two dierent, but complementary, experimental approaches have been followed in order to achieve this goal: a chemical" approach,udconsisting of choosing or synthesizing the most adequate host matrix for a given dye with the aim to improve the dye/host compatibility, and a physical" approach, consisting of tailoring the emission properties of the active medium by means of optical scattering induced by structural modications at the nanoscale. The thesis report comprises theoretical, numerical and experimental results, with a clear prevalence of the later.
机译:固态染料激光器(LCES)可在整个可见光谱范围内提供高效,可调节的激光发射,并且由于其灵活性,简单性和可扩展性而在经济上也具有优势。这些特性促使开发和制造用于生物医学或相干发射源的基于LCES的激光头,以便集成到光电,光谱或诊断设备中。这些材料最大的挑战在于延长其作为激光设备的使用寿命(光稳定性),而染料的光降解严重限制了它们的使用寿命。激光棒和胶体分散体以及薄膜(集成设备)中的LCES。为了达到目标,我们采用了两种不同但互补的方法:一种“化学”方法,基于对每种研究染料的选择或合成最合适的固体基质(就化学相容性而言),以及物理学”,基于通过在纳米级进行结构修饰以产生光色散(散射)来操纵活性物质的发射特性。本论文报告的结果是理论,数值和实验的,但 ud [摘要]固态染料激光器(SSDL)提供了低成本增益介质,可在整个可见光谱范围内以及更远范围内发出可调谐且有效的发射光,并具有其加工和泵浦能力,使它们对于制造和开发适用于生物医学应用的高性价比激光头或适于以下用途的相干光源非常有吸引力集成在光电,光谱或传感设备中。一个重要的挑战是解决由于染料光降解而导致的这些设备的有限使用寿命(光稳定性),以使得能够在上述应用中使用这些光源。在这篇论文报告中,解决了SSDL作为激光棒和胶体悬浮液以及薄lms(集成器件)的的适度性和光稳定性的优化和表征问题。为了达到这个目的,我们采用了两种不同但互补的实验方法:化学方法,不包括为给定的染料选择或合成最合适的基质,以改善染料/基质的相容性,一种“物理”方法,包括通过在纳米级进行结构修饰而引起的光散射来调整活性介质的发射特性。论文报告包括理论,数值和实验结果,后者的流行率很高。

著录项

  • 作者

    Cerdán Pedraza Luis;

  • 作者单位
  • 年度 2013
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 en
  • 中图分类

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