基于全息聚合物分散液晶的分布反馈式激光器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于全息聚合物分散液晶的分布反馈式激光器，包括第一玻璃基板、第二玻璃基板和光栅层；光栅层设置在第一玻璃基板和第二玻璃基板之间，第一玻璃基板和第二玻璃基板的内侧分别镀有氧化铟锡薄膜；光栅层为全息聚合物分散液晶变间距光栅。其将全息聚合物分散液晶变间距光栅设置在第一玻璃基板和第二玻璃基板之间，通过变间距光栅中具有连续变化的液晶聚合物周期结构，使出射激光波长连续可调，调谐范围取决于光栅周期的变化范围；具体在在两片玻璃基板上加载交流电，出射激光强度可以进行电调谐，使得基于全息聚合物分散液晶的分布反馈式激光器的出射激光波长可以在较大的范围内连续可调。

Distributed feedback laser based on holographic polymer dispersed liquid crystal

【技术实现步骤摘要】
基于全息聚合物分散液晶的分布反馈式激光器
本专利技术涉及光学
，尤其涉及一种基于全息聚合物分散液晶的分布反馈式激光器。
技术介绍
分布反馈式激光器采用折射率周期变化的结构来实现谐振腔反馈功能。该类型激光器不仅使半导体激光器的模式、温度系数等性能得到改善，而且由于它采用平面工艺，在集成光路中便于与其他元件耦合和集成。由于全息聚合物分散液晶光栅具有折射率周期变化的结构，且制备光路简单易操作，因此被用来作为分布反馈式激光器的谐振腔。激光染料可以获得从可见光内较宽荧光光谱，并且小分子激光染料可以直接掺杂进入聚合物分散液晶材料中，所以基于全息聚合物分散液晶光栅的染料掺杂型激光器可以得到较宽范围的发射激光。并且由于聚合物分散液晶光栅的周期结构能够在外加交流电压下调节，因此将染料与液晶聚合物光栅有机地结合可以形成一种新型液晶聚合物染料可调谐激光器。但染料掺杂型的激光器能量转化效率很低，出射激光偏振态不是线偏振，而且激光从光栅膜侧面出来，使得最终出射光斑的形状不能很好的控制且发散角度很大，因此有研究学者采用有机半导体材料代替染料作为激光器的增益材料，提高了激光器的性能。但是出射激光波长不能在较大的范围内进行连续性调谐。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术提出一种基于全息聚合物分散液晶的分布反馈式激光器。为实现本专利技术的目的，提供一种基于全息聚合物分散液晶的分布反馈式激光器，包括：第一玻璃基板、第二玻璃基板和光栅层；所述光栅层设置在第一玻璃基板和第二玻璃基板之间，所述第一玻璃基板和第二玻璃基板的内侧分别镀有氧化铟锡薄膜；所述光栅层为全息聚合物分散液晶变间距光栅。在一个实施例中，所述第一玻璃基板的氧化铟锡薄膜或第二玻璃基板的氧化铟锡薄膜上均匀旋涂一层有机半导体材料MEH-PPV。在一个实施例中，所述第一玻璃基板和第二玻璃基板相互平行。作为一个实施例，当入射光的泵浦能量高于激光器阈值工作能量时，出射激光的方向垂直于第一玻璃基板或者第二玻璃基板。在一个实施例中，所述光栅层包括分光棱镜，所述分光棱镜用于制备变间距光栅。作为一个实施例，所述光栅层的制备过程包括：采用一束平面波和一束柱面波干涉曝光形成扩束后的激光，扩束后的激光经过分光棱镜分成两束能量大小相等的激光，两束能量大小相等的激光中，一束激光经过一片柱透镜后与另一束激光在曝光面上进行干涉形成具有连续变化周期结构的全息聚合物分散液晶变间距光栅。上述基于全息聚合物分散液晶的分布反馈式激光器，将全息聚合物分散液晶变间距光栅设置在第一玻璃基板和第二玻璃基板之间，通过变间距光栅中具有连续变化的液晶聚合物周期结构，使出射激光波长连续可调，调谐范围取决于光栅周期的变化范围；具体在在两片玻璃基板(第一玻璃基板和第二玻璃基板)上加载交流电，出射激光强度可以进行电调谐，使得基于全息聚合物分散液晶的分布反馈式激光器的出射激光波长可以在较大的范围内连续可调。附图说明图1是一个实施例的基于全息聚合物分散液晶的分布反馈式激光器结构示意图；图2是另一个实施例的基于全息聚合物分散液晶的分布反馈式激光器结构示意图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。参考图1所示，图1为一个实施例的基于全息聚合物分散液晶的分布反馈式激光器结构示意图，包括第一玻璃基板11、第二玻璃基板12和光栅层13；所述光栅层12设置在第一玻璃基板11和第二玻璃基板12之间，所述第一玻璃基板11和第二玻璃基板12的内侧分别镀有氧化铟锡薄膜；所述光栅层13为全息聚合物分散液晶变间距光栅。上述第一玻璃基板11和第二玻璃基板12可以为相同的玻璃基板，两个玻璃基板之间夹有一层光栅，在两片玻璃基板内侧镀有氧化铟锡薄膜；在其中一片镀有氧化铟锡的玻璃基板上均匀旋涂一层有机半导体材料MEH-PPV；光栅层为全息聚合物分散液晶变间距光栅。采用脉冲倍频Nd-YAG激光器以一定角度入射该激光器，当泵浦能量高于该激光器阈值工作能量时，激光器垂直于玻璃基板面出射激光。上述基于全息聚合物分散液晶的分布反馈式激光器，将全息聚合物分散液晶变间距光栅设置在第一玻璃基板11和第二玻璃基板12之间，通过变间距光栅中具有连续变化的液晶聚合物周期结构，使出射激光波长连续可调，调谐范围取决于光栅周期的变化范围；具体在在两片玻璃基板(第一玻璃基板11和第二玻璃基板12)上加载交流电，出射激光强度可以进行电调谐，使得基于全息聚合物分散液晶的分布反馈式激光器的出射激光波长可以在较大的范围内连续可调。在一个实施例中，所述第一玻璃基板的氧化铟锡薄膜或第二玻璃基板的氧化铟锡薄膜上均匀旋涂一层有机半导体材料MEH-PPV。具体地，MEH-PPV膜不能完全旋涂于相应玻璃基板(第一玻璃基板或者第二玻璃基板)上，需要在下方留出一定区域用来给激光器加载交流电压。在一个实施例中，所述第一玻璃基板和第二玻璃基板相互平行。作为一个实施例，当激发光的泵浦能量高于激光器阈值工作能量时，出射激光的方向垂直于第一玻璃基板或者第二玻璃基板。在一个实施例中，所述光栅层包括分光棱镜，所述分光棱镜用于制备变间距光栅。作为一个实施例，所述光栅层的制备过程包括：采用一束平面波和一束柱面波干涉曝光形成扩束后的激光，扩束后的激光经过分光棱镜分成两束能量大小相等的激光，两束能量大小相等的激光中，一束激光经过一片柱透镜后与另一束激光在曝光面上进行干涉形成具有连续变化周期结构的全息聚合物分散液晶变间距光栅。具体地，全息聚合物分散液晶变间距光栅可以采用一束平面波和一束柱面波干涉曝光形成，扩束后的激光经过分光棱镜分成两束能量大小相等激光，其中一束激光经过一片柱透镜后与另一束激光在曝光面上进行干涉形成具有连续变化周期结构的变间距光栅。全息变间距光栅的周期可以通过采用不同焦距的柱透镜来改变。柱透镜用于制备变间距光栅，使基于全息聚合物分散液晶的分布反馈式激光器能够实现激光出射波长的连续渐变依赖于变间距光栅。其中，不同焦距的柱透镜指的是在制备变间距光栅时，更换柱透镜可是制作不同周期变化范围的变间距光栅，比如有的变间距光栅的周期范围是400nm-800nm，有的是800nm-1000nm。在一个实施例中，第一玻璃基板和第二玻璃基板为相同的玻璃基板，可以采用同样的标号表征，第一玻璃基板和第二玻璃基板的内侧分别镀有的氧化铟锡薄膜也为相同的薄膜，可以采用同样的标号表征，此时基于全息聚合物分散液晶的分布反馈式激光器可以参考图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于全息聚合物分散液晶的分布反馈式激光器，其特征在于，包括第一玻璃基板、第二玻璃基板和光栅层；/n所述光栅层设置在第一玻璃基板和第二玻璃基板之间，所述第一玻璃基板和第二玻璃基板的内侧分别镀有氧化铟锡薄膜；所述光栅层为全息聚合物分散液晶变间距光栅。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于全息聚合物分散液晶的分布反馈式激光器，其特征在于，包括第一玻璃基板、第二玻璃基板和光栅层；
所述光栅层设置在第一玻璃基板和第二玻璃基板之间，所述第一玻璃基板和第二玻璃基板的内侧分别镀有氧化铟锡薄膜；所述光栅层为全息聚合物分散液晶变间距光栅。


2.根据权利要求1所述的基于全息聚合物分散液晶的分布反馈式激光器，其特征在于，所述第一玻璃基板的氧化铟锡薄膜或第二玻璃基板的氧化铟锡薄膜上均匀旋涂一层有机半导体材料MEH-PPV。


3.根据权利要求1所述的基于全息聚合物分散液晶的分布反馈式激光器，其特征在于，所述第一玻璃基板和第二玻璃基板相互平行。


4.根据权利要求3所述的基于全息聚合物分散液...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱林勇，朱雯，李海涛，闫长春，
申请(专利权)人：江苏师范大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32