一种基于钙钛矿量子点的柔性圆偏振液晶激光器及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种基于钙钛矿量子点的柔性圆偏振液晶激光器及其制备方法和应用，利用双层采用脱模法制备的聚合物胆甾相液晶薄膜作为

【技术实现步骤摘要】
一种基于钙钛矿量子点的柔性圆偏振液晶激光器及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及激光器
，特别是涉及一种基于钙钛矿量子点的柔性圆偏振液晶激光器及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]激光技术的发展，激光逐渐给人们的科研和生产生活带来了革命性的影响，半导体激光器
、
离子激光器
、
液晶激光器
、
微纳激光器等各种类型的激光器逐渐应用在照明
、
显示
、
光电探测器
、
医疗
、
成像
、
集成光子芯片等领域，给人类社会的发展带来了前所未有的活力，使得人类科技往前迈了一大步
。
激光器通常由泵浦源
、
谐振腔与增益介质三部分组成，其中，增益介质通常是能够产生粒子数反转的高性能发光材料；谐振腔能够反射增益介质的发光，使增益介质的辐射在谐振腔内部产生谐振放大，放大其光学增益并产生激射；泵浦源则是给增益介质提供产生粒子数反转所需能量的外部能量源
。
[0003]随着生活水平的提高，人们对微纳激光器的要求也越来越高
。
除了传统的阈值低
、
波长可调谐
、
稳定性高等要求之外，也关注激光的偏振特性，因其可用于
3D
显示
、
光探测器等独特领域，所以成为该领域的热门研究之一
。
目前，商业化的圆偏振激光器是通过添加光学元件获得的前面的激光，这意味着
CPL
不能直接输出，本专利技术采用的双层
CLC
反射腔是实现高旋性激光出射的重要条件，另外，相比其他以
Ag
等反射镜的激光器，利用双层
CLC
作为反射镜是实现激光器柔性的重要条件
。
同时，现有制作
CLC
薄膜的方法为旋涂或者刮涂，但是这两种方法制备的
CLC
取向不均一，会导致
CLC
的透过性和反射带的改变
。

技术实现思路

[0004]本说明书中的“CLC”是指聚合物胆甾相液晶薄膜
。
[0005]基于上述缺陷，本专利技术公开了一种基于钙钛矿量子点的柔性圆偏振液晶激光器，该激光器利用双层聚合物胆甾相液晶薄膜
(CLC)
作为
F
‑
P
腔的反射镜，钙钛矿量子点作为增益介质的，并采用脱模法制备出取向更优异的
CLC。
本专利技术所制备的柔性圆偏振液晶激光器能够实现高旋性激光出射，出射激光圆偏振不对称因子
(glum)
高达
‑
1.44
～
1.44(
理论范围为
‑2～
+2)
，在
100
次弯折后三个月时间内保持最初
80
％的发光强度，具有极高的柔性稳定性
。
[0006]本专利技术的一个目的，在于提供上述基于钙钛矿量子点的柔性圆偏振液晶激光器，其结构依次为第一反射层
/
光学透明隔离层
/
增益介质层
/
光学透明双面胶层
/
第二反射层；
[0007]所述第一反射层和第二反射层均为聚合物胆甾相液晶薄膜；
[0008]所述聚合物胆甾相液晶薄膜的制备原料包括液晶单体
、
手性掺杂剂
、
表面活性剂
、
光引发剂
、
有机溶剂；优选地，所述液晶混合物的组分为：
80
～
95
质量份的液晶单体
、1
～8质量份的手性掺杂剂
、1
～2质量份的表面活性剂
、0.01
～2质量份的光引发剂
。
[0009]进一步地，所述液晶单体选自
HCM
‑
009、HCM
‑
008、5CB、RM82
中的一种或多种
。
[0010]进一步地，所述手性掺杂剂选自
HCM
‑
006、RM257、S811、R811、S5011、R5011
中的一种或多种
。
[0011]进一步地，所述光引发剂选自
Irg651、Irg819、Irg784、Irg1173
中的一种或多种
。
[0012]进一步地，所述增益介质层的制备原料为钙钛矿量子点
。
[0013]进一步地，所述钙钛矿量子点为全无机
CsPbX3钙钛矿量子点，其中，
X
为
Cl、ClmBr3‑
m
、Br、Br
m
I3‑
m
、I
中的任一种，
0≤m≤3。
全无机钙钛矿量子点相对有机
‑
无机杂化钙钛矿具有抗水氧稳定性更好
、
荧光量子产率更高
、
缺陷态密度更低等优点，是一种绝佳的光增益介质，能被应用于各种腔体的微纳激光器中
。
在本专利技术的一些实施例中，通过改变阴离子的种类和比例，可实现发射峰在
400
‑
700nm
的放大自发辐射
(ASE)
出射
。
[0014]进一步地，所述聚合物胆甾相液晶薄膜的厚度通过在玻璃基板上加入玻璃小球间隔子来控制
。
[0015]进一步地，所述基于钙钛矿量子点的柔性圆偏振液晶激光器的主体厚度控制在
10
‑
200
μ
m。
[0016]进一步地，所述基于钙钛矿量子点的柔性圆偏振液晶激光器，可以通过调节腔的长度及增益介质层的厚度平整度等实现激光模式的选择
。
[0017]本专利技术的另一个目的，在于提供所述基于钙钛矿量子点的柔性圆偏振液晶激光器的制备方法，其包括如下步骤：
[0018]S1.
制备液晶混合物，然后取两片玻璃基片，清洗，在其中一片玻璃基片表面旋涂脱模剂，并进行退火处理
。
将所述液晶混合物进行挥发处理后置于另一片玻璃基板表面，加热，把两片玻璃基片盖合在一起，反复摩擦挤压辅助液晶混合物取向成膜，紫外光固化，然后去掉涂有脱模剂的玻璃基片，得到第一反射层；
[0019]S2.
取隔离层原料，加热搅拌，然后旋涂在第一反射层之上，并进行退火处理，制备得到光学透明隔离层；
[0020]S3.
制备钙钛矿量子点分散液，然后在所述光学透明隔离层上旋涂或滴涂钙钛矿量子点分散液，形成增益介质层；
[0021]S4.
第二反射层的制备，其制备方式与
S1
相同，之后利用光学透明双面胶将第二反射层贴合在所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于钙钛矿量子点的柔性圆偏振液晶激光器，其特征在于，所述基于钙钛矿量子点的柔性圆偏振液晶激光器的结构依次为：第一反射层
/
光学透明隔离层
/
增益介质层
/
光学透明双面胶层
/
第二反射层；所述第一反射层和第二反射层为聚合物胆甾相液晶薄膜；所述增益介质层的制备原料为钙钛矿量子点；所述聚合物胆甾相液晶薄膜的制备原料包括液晶单体
、
手性掺杂剂
、
表面活性剂
、
光引发剂
、
有机溶剂
。2.
根据权利要求1所述基于钙钛矿量子点的柔性圆偏振液晶激光器，其特征在于，所述聚合物胆甾相液晶薄膜的厚度通过在玻璃基板上加入玻璃小球间隔子来控制
。3.
根据权利要求1所述基于钙钛矿量子点的柔性圆偏振液晶激光器，其特征在于，所述钙钛矿量子点的为全无机
CsPbX3钙钛矿量子点；其中，
X
为
Cl、Cl
m
Br3‑
m
、Br、Br
m
I3‑
m
、I
中的任一种，
0≤m≤3。4.
根据权利要求3所述基于钙钛矿量子点的柔性圆偏振液晶激光器，其特征在于，所述全无机
CsPbX3钙钛矿量子点采用热注入法制备而成
。5.
根据权利要求1所述基于钙钛矿量子点的柔性圆偏振液晶激光器，其特征在于，所述液晶单体选自
HCM
‑
009、HCM
‑
008、5CB、RM82
中的一种或多种
。6.
权利要求1‑5任一项所述基...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡小文，杨超，林炜熙，姜小芳，周国富，
申请(专利权)人：深圳市国华光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：