R6G量子产率对薄膜随机激光器特性的影响

华北电力大学数理系 李松涛 王灵旭 丁 娜 温 馨 刘 洋 任 芝

传统激光器由泵浦源、谐振腔和增益介质三个必要部分组成，而随机激光器是一种区别于传统激光器的新型激光器，其基本原理是利用介质中颗粒的多重散射充当传统谐振腔的功能，因而随机激光器不含有传统意义上的谐振腔，体积较传统激光器大大减小[1]。自Letokhov首次报道随机激光器开始，研究人员不断开展随机激光的理论和实验研究。在随机激光器的研究中，柔性薄膜型随机激光器以其可穿戴、制备工艺简单、重复利用率高等优点，在诞生之初就备受关注。然而，作为激光增益介质的染料，其浓度对于柔性聚合物薄膜随机激光器性能的影响不容忽视。

1 制备柔性薄膜随机激光器

配置六种浓度不同的R6G乙醇溶液，浓度分别为1～6mg/ml，每种溶液分别与聚二甲基硅氧烷（PDMS）按照质量体积比1mg：1ml均匀混和，混和后的溶液在0.1MPa真空腔中静置30min，去除乙醇后与固化剂按质量比为1：0.1进行配比，搅拌均匀后取适量液体旋涂在15×15×1mm3硅胶垫基底上，转速2500rpm、旋涂30s、旋涂样品在常温下静置10h，待PDMS固化后得到固态柔性薄膜随机激光器。

2 结果与讨论

R6G、PDMS和硅胶垫构成柔性薄膜型随机激光器中，R6G分子分散在PDMS中，二者共同组成增益介质层，硅胶垫提供柔性衬底。R6G、PDMS的分子式结构如图1（a）和（b）所示，图1（c）是柔性薄膜型随机激光器的照片（上）和剖面显微镜照片（下），h标明R6G和PDMS组成的增益介质层厚度；图1（d）是增益介质层厚度h与R6G乙醇溶液浓度的关系，h的数值在64～69μm之间。……