Будущее органических лазеров

В Японии, в Исследовательском центре органической фотоники и электроники университета Косю (Center for Organic Photonics and Electronics Research, OPERA), разработан новый тип тонкопленочного органического лазера с оптической накачкой. Лазер способен в течении  30 милисекунд непрерывно излучать свет, а это в 100 раз дольше, чем все предыдущие.

В отличии от неорганических лазеров тонкопленочные органические лазеры используют тонкий слой органических молекул, как лазерную среду, которая в свою очередь, генерирует свет при излучении. Источником света в этом случае является интенсивный ультрафиолетовый свет. То есть с помощью органического лазера можно получить свет любого цвета или оттенка, для чего нужно использовать молекулы определенного вещества с подходящими оптическими свойствами.

Работы над созданием тонкопленочных органических лазеров ведутся достаточно длительное время. Но органическим веществам присуще деградировать, когда через среду проходят мощные потоки энергии. Такой процесс провоцирует резкое увеличение потери энергии и дальнейшая работа органического лазера не возможна.

Японские ученые нашли, как уменьшить значительные потери, которые возникают в результате поглощения энергии.  Для этого нужно использовать материал, из которого изготовлено тело лазера, он поглощает свет любой волны, кроме той длинны, которую излучает свет. Благодаря получению  триплетных экситонов, что образуются  в органической среде лазера во время работы.

За счет прозрачной кремниевой подложки для всего устройства и сапфирового стекла тепловую деградацию удалось значительно уменьшить. Кремний  и сапфир являются очень хорошими проводниками тепла, что дает хороший теплоотвод и быстрое охлаждение лазера во время работы.

А обратную оптическую связь обеспечил слой материала, который поместили под тонким слоем органического тела лазера. Этот слой регулирует соотношение полученного количества ультрафиолетового света с количеством излучаемого света. Именно эта обратная связь помогает уменьшить количество поглощение лазером энергии, что в свою очередь снижает количество потерь и делает невозможным перегрев, который является причиной деградации.

Если использовать гибридные лазеры, то есть совместить органические и неорганические,  можно будет решить многие вопросы в спектроскопии, в оптических коммуникациях и в технологиях отображаемой информации.

В будущем планируется работать над увеличением времени непрерывной работы таких лазеров.

Хотя основной целью данных разработок заявлено  «реализация тонкопленочных органических лазеров, которые  в качестве основного качества энергии используют электричество»

 


Комментарии:

No Comments

Post a Comment