Research Progresses on Performance Manipulation of Distributed Feedback Polymer Lasers
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摘要:
综述了近年来聚合物分布反馈激光器的理论与实验研究进展,聚焦该类激光器的性能调控研究,介绍了聚合物分布反馈激光器的原理,包括聚合物材料的光学特性、耦合模理论与布拉格条件及器件光谱特征.重点总结了分布反馈微腔结构参数对激光器主要性能的影响,包括激光器阈值、斜率效率、光斑形状、波长调控、出射方向、模式数量等.讨论了聚合物分布反馈激光器的发展趋势.
Abstract:A review on the recent progresses in both theory and experiment of the distributed feedback (DFB) polymer lasers was summarized with focuses on the performance manipulation of distributed feedback polymer lasers. The principle of the DFB polymer lasers was introduced, including the spectroscopic characteristics, the coupled-mode theory, the Bragg condition and the emission spectra. Especially, the influences of the parameter of the DFB cavity on the laser performance including lasing threshold, slope efficiency, spot shape, wavelength tenabiltiy, emission direction and mode numbers were briefly reviewed. Finally, future development trends of the DFB polymer lasers were prospected.
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1. 聚合物分布反馈激光器的理论
1.1 聚合物材料的光谱特性
有机半导体材料的电导率(10-10~102 Ω/cm)介于有机绝缘体和有机导体之间,由此得名.根据分子量的大小,有机半导体材料可分为小分子(分子量 < 103),大分子和聚合物(分子量>104).其中,聚合物作为有机半导体家族中的重要一员,具有荧光光谱宽、斯托克斯位移大、吸收系数大、高浓度下淬灭率低、电荷传输特性好等优点,被广泛用于激光器、发光二极管等光学器件的研究中.聚合物一般为链状分子,由大量的重复单元组成.其丰富的光物理特性源于分子轨道的相互重叠,可通过调整其分子结构来调节荧光光谱范围.一般来说,聚合物荧光光谱可覆盖整个可见光波段,甚至可拓展至紫外和近红外波段[1-2].
本文以3种典型的聚合物材料为例,讨论聚合物材料的光学特性. 3种材料分别为poly [9, 9-dioctylfl uorenyl-2, 7-diyl]-End capped with dimethylphenol (PFO)、poly [(9, 9-dioctylfluorenyl-2, 7-diyl)-alt-co-(1, 4-benzo-(2, 1′, 3)-thiadiazole)] (F8BT)和poly [2-methoxy-5-(3′, 7′-dimethyloctyloxy)-1, 4-phenylenevinylene] (MDMO-PPV). 3种聚合物(PFO、F8BT、MDMO-PPV)的典型吸收、光致荧光光谱如图 1所示,插图为对应的分子结构.可以看出聚合物光谱丰富且其吸收与发射光谱间的斯托克斯位移大,材料的自吸收较小,适宜用作激光增益介质. PFO、F8BT、MDMO-PPV的净增益系数分别约为74、26、50 cm-1[3-5].
1.2 耦合模理论与布拉格条件
聚合物分布反馈激光器的典型腔型如图 2(a)所示.其对应的扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)侧面图如图 2(b)所示.不同于Fabry-Perot腔激光器, 腔内反馈由2个端面的反射提供; 分布反馈激光器的腔内反馈由光栅提供的布拉格衍射提供.
为了探讨分布反馈谐振腔内的光波模式以及选纵模特性,利用耦合模理论对谐振腔进行分析.将分布反馈谐振腔作为一个多层平板结构的光波导,在其波导层上有一个周期性的扰动(光栅).波导结构可以由介电常数的分布加以表征,ε(x, z)=ε(0)(x)+Δε(x, z),式中:ε(0)(x)为没有光栅层情况下的介电常数分布;Δε(x, z)为光栅层引起的沿z方向的介电常数周期性变化[6].由于其周期性,Δε(x, z)可以以傅里叶级数形式展开为
$$ \Delta \varepsilon (x,z) = {\varepsilon _0}\;\sum\limits_{m \ne 0} {\Delta {\varepsilon _m}(x){{\rm{e}}^{{\rm{j}}m\frac{{2{\rm{\pi }}}}{\Lambda }z}}} $$ (1) 式中:ε0为真空中介电常数;Δεm(x)为第m阶的傅里叶系数;Λ为光栅周期,G=2π/Λ为光栅矢量大小.假设系统无损耗的情况下,可知Δεm*=Δε-m.进一步假设波导层的厚度只支持TE0模传播,TE0模电场所满足的波动方程为
$$ \left[ {\frac{{{\partial ^2}}}{{\partial {x^2}}} + \frac{{{\partial ^2}}}{{\partial {z^2}}} + {\omega ^2}\mu {\varepsilon ^{(0)}}(x)} \right]{E_y} = - {\omega ^2}\mu \Delta \varepsilon (x, z){E_y} $$ (2) 假设一对TE偏振的光波在腔内对向传播,其在z轴方向的波矢量分量为βz,电场振幅沿z轴的分布表征为A+(z)与A-(z),则腔内的电场分布可以表示为:[A+(z)e-jβzz+A-(z)ejβzz]Ey(x),代入式(2),经过推导,可知当βz=mG-βz时,腔内对向传播的2个模式发生强烈耦合,表现为分布反馈效应.因此,可以将分布反馈的条件总结为:2βz=mG.由于βz=2πneff/λ0,故可得到布拉格条件
$$ m{\lambda _0} = 2{n_{{\rm{eff}}}}\Lambda $$ (3) 式中:neff为光波模式的等效折射率;λ0为光波在真空中的波长.
布拉格条件给出了激光发射波长与光栅周期之间的基本关系,为分布反馈激光器的设计提供了最基本的依据.继续定义2个辅助参数,布拉格矢量βB=mG/2和Δβ=βz-βB.
并做如下变换:a+(z)=A+(z)e-jΔβz和a-(z)=A-(z)ejΔβz,可由波动方程推导出腔内一对对向传播的光波模式所满足的耦合模方程
$$ \frac{\partial }{{\partial z}}\left( \begin{array}{l} {a_ + }(z)\\ {a_ - }(z) \end{array} \right) = - {\rm{j}}\left( {\begin{array}{*{20}{c}} {\Delta \beta }&\kappa \\ { - {\kappa ^*}}&{ - \Delta \beta } \end{array}} \right)\left( \begin{array}{l} {a_ + }(z)\\ {a_ - }(z) \end{array} \right) $$ (4) 式中κ为2个对向传播模式的耦合系数.由耦合模方程,解本征值问题,可以得出腔内光波模式的纵模等效波矢量
$$ k = {\beta _{\rm{B}}} \pm \sqrt {\Delta {\beta ^2} - {{\left| \kappa \right|}^2}} $$ (5) 借助βz=ωneff/c,且定义布拉格角频率ωB=βBc/neff,即可以画出腔内光波模式的色散曲线,如图 2(c)所示.在色散曲线中,可以看出在布拉格角频率(对应满足布拉格条件的波长)附近,存在1个光子禁带,而实际上布拉格角频率附近的2个光波角频率均对应布拉格矢量,也即存在2个光波模式,可以在谐振腔中与同样频率对向传播的光波发生强烈耦合.这2个光波模式将产生模式竞争,而净增益高者将抑制另一个模式成为激光器最终的工作光波模式[7-8].这种选模特性,保证了分布反馈激光器总可以在单纵模条件下工作.因此,从本质上来看,分布反馈激光器属于光子晶体带边激光器的范畴[9].
1.3 分布反馈激光器的光谱特性
一维聚合物分布反馈激光器在不同泵浦条件下的发射光谱如图 3(a)所示,当泵浦能量较小时,光谱中存在2个微弱的发射峰,分别对应谐振腔中的2个竞争模式,两峰中间的谷的部分对应光子禁带,对应波长的光受到抑制.当泵浦能量逐渐变大,突破阈值,激光器处于工作状态,其中一个模式在竞争中胜出,产生一个尖锐的发射峰[8].出射激光的中心波长约为562 nm,半高全宽小于1 nm.激光器输出的峰值强度与泵浦能量的关系如图 3(b)所示,图中激光器件表现出了明显的阈值效应,阈值大约为1.6 μJ/cm2.通过调整一维聚合物分布反馈激光器中光栅的周期,可以得到不同波长的激光发射.实验中使用的泵浦源为飞秒激光器,该泵浦激光器波长400 nm,重复频率1 kHz,脉宽200 fs,最大单脉冲能量1 μJ. 图 3中光谱由Maya2000 PRO光谱仪采集得到,光谱仪的分辨率为0.5 nm.
二维聚合物分布反馈激光器在不同泵浦条件下的发射特性如图 4所示.二维聚合物激光器的微腔种类很多,这里展示了双光栅正交微腔,分为等周期双光栅和不等周期双光栅2种情况.
基于等周期双光栅微腔的聚合物激光器为单波长发射器件,典型光谱如图 4中绿线所示.基于不等周期双光栅微腔的聚合物激光器为双波长发射器件,其典型光谱如图 4中红线所示.由式(3)可知,同一个器件中,发射波长与光栅周期成正比.原则上,2个波长的发射性能可以通过调节2个光栅的参数来分别调控. 图 4中样品所使用的增益介质均为F8BT.
2. 微腔结构参数对激光器性能的影响
聚合物由于其易溶于有机溶剂的特点,适宜于通过旋涂或者喷墨打印的方法沉积在器件上,这极大地简化了器件的制备流程.这一特点使得聚合物可以被制作在各种谐振腔腔型上,从而通过对腔型的控制,实现性能各异的激光器.下面将详细分析微腔结构参数对该类激光器主要性能参数的影响.
2.1 对阈值和效率的影响
聚合物分布反馈激光器的典型腔型如图 2(a)所示,图中参数d为光栅的沟槽深度,t定义为增益层厚度.阈值作为聚合物分布反馈激光器最重要的性能参数之一,可以通过控制沟槽深度、增益层厚度、光栅栅线形状加以调节.
首先来看沟槽深度对阈值的影响,沟槽深度与光栅的各阶衍射效应正相关,对于一个m阶的分布反馈激光器,其反馈是由光栅的±m阶衍射提供的.因此,沟槽深度的增加将引起更强的反馈效应,从而降低激光器的阈值.然而,分布反馈激光器的激光输出机制,同样由阶数小于|m|的光栅衍射效应提供(一阶激光器较为特别,其反馈与输出均由±1阶衍射提供)[10-11],故而沟槽深度的增加同样会导致激光输出效率提高,也即辐射损耗的增大,因此过大的沟槽深度不仅不会降低激光器阈值,而且会导致阈值的升高[11-12].总之,沟槽深度同时关系到激光器件的反馈和输出,即增益和损耗,其优化需要恰当地平衡二者.
增益层厚度对阈值也有着显著的影响.一个较厚的增益层将有效提高光波模式的增益,进而降低阈值.然而过厚的增益层会导致光波被极大地限制在增益层中,只有少部分延展到光栅层中,导致反馈的效率下降与阈值上升[13].因此,不论是增益层厚度还是光栅的沟槽深度,在激光器的设计中均会有一个最优值,它们的最优组合能够极大地降低激光器阈值.
从精细化的角度考虑,光栅栅线的形状对阈值的影响也不容忽视[14].直观来说,光栅栅线形状影响着衍射效率,而衍射效率影响着激光器的反馈(增益)和输出(损耗)之间的平衡,从而影响着器件的阈值.
此外,泵浦光的偏振态以及入射角度,也会影响激光器的阈值和效率.这是由于泵浦光的偏振态决定了泵浦光输入激光器波导结构时的输入耦合效率.以线偏振泵浦光为例,当泵浦光的偏振方向与光栅栅线方向平行时,泵浦光以最大的效率耦合入激光器波导结构,从而使泵浦效率最大化.反之,当泵浦光偏振方向正交于光栅栅线方向时,泵浦光输入耦合效率最低,即泵浦效率变低[15].
2.2 对光斑形状的影响
从维度上来看,聚合物激光器的分布反馈微腔可以分为一维、二维和三维.对于一维和二维的情况,可以将分布反馈微腔看作一维光栅的组合[9].一维分布反馈微腔内的2个光波模式沿着正交于栅线的方向对向传播,在该方向上的波矢受到布拉格条件的限制.二维分布反馈激光器可以视为多个一维分布反馈激光器的组合.在每组光栅栅线的正交方向,独立地具有一对光波模式对向传播,并受光栅调制[16].
不同光栅之间的相互作用可用耦合模方程定量描述.一般来说,两光栅之间的夹角越小,两光栅中的光波模式之间的能量耦合越强,会对出射激光性能(光斑形状、偏振、阈值等)造成越大的影响[17].
一维分布反馈激光器的典型发射光斑照片如图 5所示.不同于普通激光器的点状光斑,该类激光器具有线状光斑.这是由于微腔内的光波波矢空间受限不对称导致的:正交于光栅栅线方向的光波波矢分量受到布拉格条件限制,而平行于光栅栅线方向的光波矢量分量没有受到限制.这就导致出射激光在平行于栅线的方向上有着不同的波矢量成分,从而形成一个扇形出射的光束,呈现出线状光斑[18].这个规律同样适用于一维高阶分布反馈激光器.
一般来说,二维分布反馈激光器的发射光斑为一维分布反馈激光器发射光斑的叠加.典型的二维分布反馈激光器通常为2个相同周期的一维激光器正交叠加,形成正方晶格微腔,其激光光束正交且垂直表面发射,呈一个十字形光斑,如图 6(a)所示.当2个一维激光器周期不同时,形成矩形晶格微腔,将产生2个不同颜色的光斑叠加[15],如图 6(b)所示.此外,还可以用多组一维激光器叠加成一个二维激光器.如将3组相同周期的一维激光器依次交错60°叠加为三角晶格微腔,可以得到图 6(c)所示的激光光斑,为3个相互夹角为60°的线状光斑叠加.其结果与3个不同周期的一维激光器叠加成不等边三角晶格微腔的结果类似[19].
对于一些特殊情况,如旋转对称性非常高的同心圆环微腔[20],激光光斑形状会由线状变为点状.同时,由于结构对称性增强了反馈作用,激光的阈值和输出效率均会有大幅提升.
2.3 对波长的影响
多波长或波长可调谐的聚合物分布反馈激光器由于其潜在应用价值一直非常引人关注.
对于二维分布反馈激光器而言,通过使用多组周期不同的光栅,即可灵活地实现多波长激光发射,如由3组不同周期的光栅叠加而成的二维分布反馈激光器即实现了三波长发射[19].
波长可调谐的方法包括异型微腔法、形变法、叠加法等.
异型微腔法(如图 7所示):由式(3)可知,λ0=2neffΛ/m,即发射波长λ0由光波模式的等效折射率neff、光栅周期Λ、衍射阶数m共同决定.直观的方法是,在一个样品中可以通过楔形增益波导[21]、楔形光栅[22]、环境折射率[23]等来改变光波模式的等效折射率,通过扇形光栅[24]来改变光栅周期,从而实现多波长或波长调谐发射.例如,扇形光栅即光栅栅线以扇形方式排布,使得扇形底部光栅的等效周期较短,而顶部的等效周期较长.通过将泵浦光照射在光栅的不同位置,实现对分布反馈腔等效周期的调节,从而实现出射波长的连续调谐.
形变法:原理与异型微腔法相似,通过机械、温度等引起微腔形变,从而改变光波模式的等效折射率或光栅周期,最终实现波长调谐.例如,将光栅-增益介质微腔结构制备在柔性衬底上,通过机械等作用使衬底产生形变,恰当调节形变可控制光栅周期增大或减小,从而实现激光器发射波长红移或蓝移[19, 25].
叠加法:将多个光栅叠加为一个单层复合微腔,或将多个微腔层叠成一个多层复合微腔.复合微腔的各组分能够独立地工作,从而实现对波长的调控.
单层复合微腔的典型例子如图 8(a)所示,由多个一维光栅转角叠加形成二维微腔,实现多波长发射.值得一提的是,当多个一维光栅的叠加转角为零时,形成了拍光栅结构,也能够对波长进行调控[26].如图 8所示, 将3组不同周期的光栅平行叠加,形成一个单层复合微腔,即可实现三波长发射的聚合物分布反馈激光器.
多层复合微腔的典型例子如图 9所示,多个聚合物分布反馈激光腔依次叠加,形成复合微腔.此类复合微腔的制备可以通过旋涂[27]或直接贴合[3]实现.例如,图 9所示的单个复合微腔由3个能够独立工作的微腔贴合而成:将红光、绿光、蓝光激光器分别制备在带有牺牲层(一般为水溶性薄膜)的衬底上,除去牺牲层,将3个激光器贴合在一起,中间可加入隔离层,即可得到红绿蓝三色发射的激光器[3].这为多波长激光发射提供了一种简单的解决方案.此外,由于叠加的3个激光器斜率效率不同,在不同泵浦能量下,其红、绿、蓝激光发射的功率不同,使得出射光的复合颜色可由泵浦功率调控.
2.4 对出射光方向的影响
聚合物分布反馈激光器的激光出射方向受衍射阶数m的影响很大.对于一阶激光器来说,其激光输出耦合与腔内的反馈由同一阶衍射提供,激光由腔的边沿向外发射,称为边发射激光器.对于二阶激光器来说,其输出耦合由±1阶光栅衍射提供,出射光方向垂直于激光腔上下表面,称为面发射激光器.当分布反馈激光器的阶数大于2时,高阶的光栅衍射也将产生输出耦合效应,这时出射光将会出现斜发射的情况.
近期已有工作对高阶分布反馈激光器的出射方向进行了系统的研究[11, 18, 28].具体地说,对于偶数阶分布反馈激光器来说,总存在垂直于腔表面的激光发射;当分布反馈激光器大于2时,还会存在至少一对倾斜的激光发射,成对的斜发射光束以激光腔面法线为对称轴.所有激光发射光束均呈线状且线的方向与光栅栅线方向平行. 图 10展示了一维高阶分布反馈激光器激光发射光斑照片.
在该类器件中,光栅同时具有反馈腔和衍射元件2个功能,调整光栅周期必然导致二者同时变化,这就使得该方法灵活性不足.
2.5 对出射光偏振的影响
聚合物分布反馈激光器的出射光偏振依赖于微腔的构型.
对于一维光栅来说,聚合物分布反馈激光器出射光的偏振取决于在光栅-增益波导中支持的光波模式[13, 15].当波导结构支持横电(transverse electric, TE)模时,其光波模式的电场分量平行于光栅栅线方向,则出射激光的偏振方向平行于光栅栅线方向.当波导结构支持横磁(transverse magnetic, TM)模时,其光波模式的电场分量垂直于光栅栅线方向,则出射激光的偏振方向垂直于光栅栅线方向.
对于二维光栅来说,若各光栅组分支持的光波模式之间的耦合很弱,比如两光栅正交且周期不等,则出射激光的偏振可以看作2个线偏振光的线性组合[15];若各光栅组分支持的光波模式之间的耦合很强,则会出现角向/径向偏振光束[17-18, 29],甚至涡旋偏振光束[30].
2.6 对模式数量的影响
若前文所述,由于分布反馈的机制,聚合物分布反馈激光器有着良好的单纵模工作特性,而其对横模的选择,主要取决于波导层的厚度.
为了探讨波导层的厚度与波导模式的关系,设ds、dp分别为支持TE、TM模的波导截止厚度.当波导厚度d大于截止厚度(ds、dp)时,存在波导模式,则
$$ {d_s} = \frac{{(2{m_s} + 1)\lambda }}{{4\sqrt {{\varepsilon _{\rm{e}}} - 1} }} $$ (6) 式中:ms为TE模的阶数(s=0, 1, 2, …);εe=neff2.
$$ {d_p} = \frac{{{m_p}\lambda }}{{2\sqrt {{\varepsilon _{\rm{e}}} - 1} }} $$ (7) 式中mp为TM模的阶数(p=0, 1, 2, …).
利用式(6)(7),可以计算出激光器件中的模式及模式数.
一般来说,当波导厚度超过截止厚度时,TE0模首先被激发,随着波导厚度继续增加,TM0与TE1依次被激发.由于各模式的等效折射率的等效折射率不同,由式(3)可知,在波导厚度较大的激光器件中将会观察到多波长同时发射的现象[12-13, 27].值得注意的是,TM模由于其模场体积较大,模式分布在增益介质层不够集中,导致其在分布反馈腔中难以形成稳定激光输出[31-32].实验中,旋涂法制备的波导厚度一般在150 nm左右,通常只能激发TE0模.
3. 结论
1) 纵观聚合物分布反馈激光器的发展脉络,其呈现出4个主要发展趋势,即电/间接泵浦、柔性化、微型化和集成化.
2) 实现电/间接泵浦是聚合物分布反馈激光器迈向应用的主要瓶颈.也只有实现了电/间接泵浦,聚合物分布反馈激光器才能真正实现微型化,从而适于集成在各类应用产品中.电泵浦的实现仍存在着3个技术障碍:泵浦电流密度过高;金属电极引入的损耗过大;载流子自身对辐射光子的吸收较大[1].一个折衷方案是间接泵浦,利用小型化电泵浦光源(如激光二极管或发光二极管)泵浦聚合物分布反馈激光器[33-34].
3) 聚合物的柔性特质使得聚合物分布反馈激光器在柔性化方面有天然优势[15, 35].柔性激光器的性能优良,尤其是波长调谐方面具有很大自由度,可以进行性能定制.柔性激光器具有广泛的应用前景,譬如用于可穿戴设备、防伪等.
4) 该类激光器有望作为片上高性能光源用于光通信领域.研究人员已经开始关注其微型化和集成化研究[3, 24].微型化研究可以与微球、微盘、光纤等结合,利用该类结构对光的限制作用,提升激光器性能.在集成化研究方面,如何在高集成的前提下,减小聚合物分布反馈激光器的横向尺寸,探索该类激光器件的尺寸效应,是未来的研究趋势之一.
5) 值得注意的是,分布反馈激光器与超表面的结合能够极大程度上实现对激光性能的定制;分布反馈激光器与随机激光[36-38]、回音壁激光、Fabry-Perot激光、分布式布拉格反射激光等微腔激光器的结合能够为腔耦合研究提供广阔的平台.
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[1] SAMUEL I, TURNBULL G. Organic semiconductor lasers[J]. Chemical Reviews, 2007, 107(4):1272-1295. http://d.old.wanfangdata.com.cn/NSTLQK/NSTL_QKJJ0213949373/
[2] CAMPOY-QUILES M, HELIOTIS G, XIA R D, et al. Ellipsometric characterization of the optical constants of polyfluorene gain media[J]. Advanced Functional Materials, 2005, 15(6):925-933. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=10.1002/adfm.200400121
[3] ZHAI T R, WANG Y L, CHEN L, et al. Red-green-blue laser emission from cascaded polymer membranes[J]. Nanoscale, 2015, 7(47):19935-19939. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=629a5282be8dfae1a62d29179ab564bc
[4] SOROKIN P, LANKARD J. Stimulated emission observed from an organic dye, chloro-aluminum phthalocyanine[J]. IBM Journal of Research and Development, 1966, 10(2):162-163. http://ieeexplore.ieee.org/document/5392065/
[5] CZERNEY P, GRANEβ G, BIRCKNER E, et al. Molecular engineering of cyanine-type fluorescent and laser dyes[J]. Journal of Photochemistry and Photobiology A, 1995, 89(1):31-36. http://cn.bing.com/academic/profile?id=ef99281ccff88be0b957247422f96b87&encoded=0&v=paper_preview&mkt=zh-cn
[6] CHUANG S, PEYGHAMBARIAN N, KOCH S. Physics of optoelectronic devices[J]. Physics Today, 1996, 49(7):62. http://d.old.wanfangdata.com.cn/OAPaper/oai_arXiv.org_1308.0212
[7] TURNBULL G, ANDREW P, JORY M, et al. Relationship between photonic band structure and emission characteristics of a polymer distributed feedback laser[J]. Physical Review B, 2001, 64(12):125122-1-125122-6. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=6c19c99e10aed1027b5ed37a8faabee9
[8] ANDREW P, TURNBULL G, SAMUEL I, et al. Photonic band structure and emission characteristics of a metal-backed polymeric distributed feedback laser[J]. Applied Physics Letters, 2002, 81(6):954-956. doi: 10.1063/1.1496497
[9] FU Y L, ZHAI T R. Distributed feedback organic lasing in photonic crystal[J]. Frontiers of Optoelectronics, 2020, 13(1):18-31. doi: 10.1007/s12200-019-0942-1
[10] KAZARINOV R, HENRY C. Second-order distributed feedback lasers with mode selection provided by first-order radiation losses[J]. IEEE Journal of Quantum Electronics, 1985, 21(2):144-150. http://ieeexplore.ieee.org/document/1072620
[11] ZHOU P X, NIU L Z, HAYAT A, et al. Operating characteristics of high-order distributed feedback polymer lasers[J]. Polymers, 2019, 11(2):258-1-258-9. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6419044/
[12] VÍCTOR N, VRAGOVIC I, CALZADO M, et al. Film thickness and grating depth variation in organic second-order distributed feedback lasers[J]. Journal of Applied Physics, 2012, 112(4):043104-1-043104-12. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=2bcad26a272184e73eaa53786e974b7d
[13] HUANG W B, SHEN S, PU D L, et al. Working characteristics of external distributed feedback polymer lasers with varying waveguiding structures[J]. Journal of Physics D, 2015, 48(49):495105-1-495105-11. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=107e24749479474020876c587a38179c
[14] MARTINS R, WANG Y, KANIBOLOTSKY L, et al. Low-threshold nanoimprinted lasers using substructured gratings for control of distributed feedback[J]. Advanced Optical Materials, 2013, 1(8):563-566. doi: 10.1002/adom.201300211
[15] ZHAI T R, TONG F, WANG Y L, et al. Polymer lasers assembled by suspending membranes on a distributed feedback grating[J]. Optics Express, 2016, 24(19):22028-22033. https://www.osapublishing.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-24-19-22028
[16] HELIOTIS G, XIA R, BRADLEY C, et al. Two-dimensional distributed feedback lasers using a broadband, red polyfluorene gain medium[J]. Journal of Applied Physics, 2004, 96(12):6959-6965. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=05b69db79aa883f765e6ce6d743581ee
[17] ZHANG S, TONG J H, CHEN C, et al. Controlling the performance of polymer lasers via the cavity coupling[J]. Polymers, 2019, 11(2):764-1-764-8. http://cn.bing.com/academic/profile?id=3e3a4b618887644aab8722ec4093513c&encoded=0&v=paper_preview&mkt=zh-cn
[18] LIU M H, LIU Y G, ZHANG G Y, et al. Organic holographic polymer dispersed liquid crystal distributed feedback laser from different diffraction orders[J]. Journal of Physics D, 2016, 49(46):465102-1-465102-8. doi: 10.1088/0022-3727/49/46/465102/pdf
[19] ZHAI T R, WANG Y L, CHEN L, et al. Direct writing of tunable multi-wavelength polymer lasers on a flexible substrate[J]. Nanoscale, 2015, 7(29):12312-12317. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=ee871aae13049045364ad4c0c3aa6979
[20] TURNBULL G, CARLETON A, TAHRAOUHI A, et al. Effect of gain localization in circular-grating distributed feedback lasers[J]. Applied Physics Letters, 2005, 87(20):201101-1-201101-3. https://www.st-andrews.ac.uk/physics/osc/pubs/turnbull05a.pdf
[21] KLINKHAMMER S, LIU X, HUSKA K, et al. Continuously tunable solution-processed organic semiconductor DFB lasers pumped by laser diode[J]. Optics Express, 2012, 20(6):6357-6364. https://www.researchgate.net/publication/221896191_Continuously_tunable_solution-processed_organic_semiconductor_DFB_lasers_pumped_by_laser_diode
[22] KLINKHAMMER S, WOGGON T, GEYER U, et al. A continuously tunable low-threshold organic semiconductor distributed feedback laser fabricated by rotating shadow mask evaporation[J]. Applied Physics B, 2009, 97(4):787-791. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=1f41bd3c840200214d063b8e32200c2c
[23] CAO F Z, ZHANG S, TONG J H, et al. Effects of cavity structure on tuning properties of polymer lasers in liquid environment[J]. Polymers, 2019, 11(2):329-1-329-7. http://cn.bing.com/academic/profile?id=2bf03f7c5f742302f6b903545dce80ad&encoded=0&v=paper_preview&mkt=zh-cn
[24] ZHAI T R, CAO F Z, CHU S S, et al. Continuously tunable distributed feedback polymer laser[J]. Optics Express, 2018, 26(4):4491-4497. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29475299
[25] WENGER B, TÉTREAULT N, WELLAND M, et al. Mechanically tunable conjugated polymer distributed feedback lasers[J]. Applied Physics Letters, 2010, 97(19):193303-1-193303-3. http://d.old.wanfangdata.com.cn/NSTLQK/NSTL_QKJJ0217295259/
[26] ZHAI T R, TONG F, LI S T, et al. Multi-wavelength lasing in a beat structure[J]. Applied Physics Letters, 2016, 109(26):261906-1-261906-4. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=700bc6a70e3e3902a583cbf231a2fcf7
[27] ZHAI T R, WU X F, WANG M, et al. Dual-wavelength polymer laser based on an active/inactive/active sandwich-like structure[J]. Applied Physics Letters, 2016, 109(26):101906-1-101906-3. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=7834bca9b8bdd0f632d76ccdb29f849f
[28] BURNHAM R, SCIFRES D, STREIFER W. Single-heterostructure distributed-feedback GaAs-diode lasers[J]. IEEE Journal of Quantum Electronics, 1975, 11(7):439-449. https://www.researchgate.net/publication/2967146_Single-heterostructure_distributed-feedback_GaAs-diode_lasers
[29] TURNBULL G, ANDREW P, BARNES W, et al. Operating characteristics of a semiconducting polymer laser pumped by a microchip laser[J]. Applied Physics Letters, 2003, 82(3):313-1-313-3. doi: 10.1063-1.1536249/
[30] STELLINGA D, PIETRZYK M, GLACKIN J, et al. An organic vortex laser[J]. ACS Nano, 2018, 12(3):2389-2394. http://d.old.wanfangdata.com.cn/NSTLQK/NSTL_QKJJ023808289/
[31] HOLZER W, PENZKOFER A, PERTSCH T, et al. Corrugated neat thin-film conjugated polymer distributed-feedback lasers[J]. Applied Physics B, 2002, 74(4/5):333-342. http://d.old.wanfangdata.com.cn/NSTLQK/NSTL_QKJJ023974730/
[32] SHORE A, TURNBULL G, BARLOW F, et al. Design and analysis of a low-threshold polymer circular-grating distributed-feedback laser[J]. Journal of the Optical Society of America B, 2004, 21(12):2142-2150. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=11991a92031b7cec7e6e31a41380b1d0
[33] YANG Y, TURNBULL G, SAMUEL I. Hybrid optoelectronics:a polymer laser pumped by a nitride light-emitting diode[J]. Applied Physics Letters, 2008, 92(16):163306-1-163306-3. doi: 10.1063-1.2912433/
[34] HERRNSDORF J, YANG Y, MCKENDRY J, et al. Micro-LED pumped polymer laser:a discussion of future pump sources for organic lasers[J]. Laser & Photonics Reviews, 2013, 7(6):1065-1078. https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2013LPRv....7.1065H/abstract
[35] KARL M, GLACKIN J, SCHUBERT M, et al. Flexible and ultra-lightweight polymer membrane lasers[J]. Nature Communications, 2018, 9(1):1525-1-1525-7. https://www.nature.com/articles/s41467-018-03874-w
[36] ZHAI T R, WU X F, LI S T, et al. Polymer lasing in a periodic-random compound cavity[J]. Polymers, 2019, 10(11):1194-1-1194-7. http://cn.bing.com/academic/profile?id=4356222fd1560c7a9c778d628694515e&encoded=0&v=paper_preview&mkt=zh-cn
[37] 史晓玉, 王兆娜, 翟天瑞, 等.基于能量转移的多色随机激光器[J].物理学进展, 2019, 39(3):81-94. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/wlxjz201903001 SHI X Y, WANG Z N, ZHAI T R, et al. Multi-color random lasers based on energy transfer[J]. Progress in Physics, 2019, 39(3):81-94. (in Chinese) http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/wlxjz201903001
[38] 翟天瑞, 李松涛, 王兆娜, 等.基于等离激元反馈的薄膜随机激光器[J].北京工业大学学报, 2015, 41(12):1783-1788. doi: 10.11936/bjutxb2015070036 ZHAI T R, LI S T, WANG Z N, et al. Thin-film random lasers with plasmonic feedback[J]. Journal of Beijing University of Technology, 2015, 41(12):1783-1788. (in Chinese) doi: 10.11936/bjutxb2015070036
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期刊类型引用(1)
1. 翟天瑞,史晓玉,崔丽彬,仝俊华,刘宣. 微纳激光器的光场调控及应用. 北京师范大学学报(自然科学版). 2023(06): 893-905 . 百度学术
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