專利名稱：一種基于量子點尺寸效應的多色復合隨機激光輸出方法
技術領域：
本發(fā)明涉及激光技術領域，具體涉及一種基于量子點尺寸效應的多色復合隨機激 光輸出方法。
背景技術：
近年來，隨機激光以其特殊的反饋機制，工作波長特定、制造方便、成本低廉等優(yōu)點，在文檔編碼、敵我鑒別、平板顯示、集成光學、遠程溫度傳感等領域具有潛在應用價值而引起國際激光學界的熱門研究。隨機激光輻射源自激活無序介質，通過輻射光在介質中的多次散射提供光學反饋，從而獲得較大的增益，無需外加諧振腔，在半導體及激光晶體粉末，摻雜納米顆粒的染料溶液及聚合物，染料滲透的蛋白石、生物組織、燒結玻璃、光纖以及摻雜染料的液晶材料等無序增益系統(tǒng)中，當多重散射的強度足以將光子在增益介質中的游走路程增大到大于增益長度，使有效泵浦體積大于臨界體積，系統(tǒng)中的增益將大于損耗，就可以得到相干隨機受激輻射。
目前，和傳統(tǒng)隨機激光器相比，量子點隨機激光具有半波寬較窄，泵浦閾值低的特點。量子點隨機激光出射光的波長單一的由量子點的尺寸決定，量子點尺寸變化帶來的出射光波長變化可以覆蓋整個可見光范圍，且出射光波長不受外界環(huán)境的影響，顏色單一性較好。
因此，基于上述問題，本發(fā)明提供一種基于量子點尺寸效應的多色復合隨機激光輸出方法。發(fā)明內容
發(fā)明目的:本發(fā)明提供一種基于量子點尺寸效應的多色復合隨機激光輸出方 法，實現(xiàn)多色復合隨機激光信號的輸出。
技術方案:本發(fā)明提供一種基于量子點尺寸效應的多色復合隨機激光輸出方 法，該方法包括如下步驟: 步驟(I)利用機械加工/激光加工技術在三角形基底上刻蝕出凹槽，其中凹槽尺寸為寬40 120微米，深30 80微米，表面形狀凹凸不平。
步驟(2)將量子點填充在凹槽內部表面成膜。
步驟(3)通過半透半反鏡和反射鏡將激光信號反射至聚焦透鏡，聚焦透鏡將激光信號匯聚到三角形基底中的凹槽內。
步驟(4)利用外部信號改變輸出光路結構，獲得多色復合隨機激光。
所述三角形基底和圓形基底采用玻璃或金屬材料，其中使用時二者采用相同的材料。
所述三角形基底上刻蝕的凹槽與三角形任意一邊平行。
所述刻蝕的凹槽為單一凹槽或凹槽群。
所述填充方法采用旋涂成膜法。
所述聚焦透鏡為柱面透鏡。所述填充刻蝕凹槽時，將三角形基底嵌套在對應的刻有三角形凹槽的圓形基底中。所述量子點使用CdSe/ZnS核殼結構油相量子點。所述步驟(I)中利用機械加工/激光加工技術在三角形基底上刻蝕出凹槽，優(yōu)選凹槽尺寸為寬60 80微米，深45 60微米。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于:
本發(fā)明的一種基于量子點尺寸效應的多色復合隨機激光輸出方法，該方法通過改變量子點尺寸獲得多種顏色隨機激光出射，可實現(xiàn)多色隨機激光的輸出及其復合，所混雜激光的單色性好，不受環(huán)境因素(溫度，電壓等)影響，可以實現(xiàn)輸出復合可調隨機激光光信號，在白色隨機激光，激光編碼，集成光子等領域具有重要應用。


圖la、lb、Ic為本發(fā)明實施例的結構示意 其中圖中序號如下:1-激光器，2、5、7-半透半反鏡,3、4、6-反射鏡,8、9、10、11-柱面透鏡，12、29-三角形基底，13、14、15、16、25、26、27、28-刻蝕凹槽，17、18、19、20、21、22、23、24-單向玻璃，30、32、34、36_圓形基底，31、33、35、37_三角形凹槽。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發(fā)明所述的一種基于量子點尺寸效應的多色復合隨機激光輸出方法做詳細說明:
如圖la、lb、Ic所不的一種基于量子點尺寸效應的多色復合隨機激光輸出方法，該方法包括如下步驟:
步驟(I)利用機械加工/激光加工技術在三角形基底12、29上刻蝕出凹槽13、14、15、16、25、26、27、28，其中凹槽尺寸為，寬40微米、60微米、75微米、90微米、120微米，深30微米、50微米、60微米、70微米、80微米，表面形狀凹凸不平。步驟(2)將量子點填充在凹槽13、14、15、16、25、26、27、28內部表面成膜。步驟(3)通過半透半反鏡2、5、7和反射鏡3、4、6將激光信號反射至聚焦透鏡，聚焦透鏡將激光信號匯聚到三角形基底12、29中的凹槽13、14、15、16、25、26、27、28內。步驟(4)利用外部信號改變輸出光路結構，獲得多色復合隨機激光。三角形基底12、29和圓形基底30、32、34、36采用玻璃或金屬材料，使用時二者采用相同的材料。三角形基底12、29上刻蝕的凹槽13、14、15、16、25、26、27、28與三角形任意一邊平行?？涛g的凹槽13、14、15、16、25、26、27、28為單一凹槽或凹槽群。填充方法采用旋涂成膜法，其中將不同尺寸的量子點通過旋涂的方式分別填充于對應凹槽位置時，轉速約為300r/min ;當旋涂凹槽25時，將三角形基底鑲嵌在刻有三角形凹槽的圓形基底30內作為整體放置在勻膠機的轉子上進行旋涂；當旋涂凹槽26時，將三角形基底鑲嵌在刻有三角形凹槽的圓形基底32內作為整體放置在勻膠機的轉子上進行旋涂；當旋涂凹槽27時，將三角形基底鑲嵌在刻有三角形凹槽的圓形基底34內作為整體放置在勻膠機的轉子上進行旋涂；當旋涂凹槽28時，將三角形基底鑲嵌在刻有三角形凹槽的圓形基底36內作為整體放置在勻膠機的轉子上進行旋涂。
聚焦透鏡為柱面透鏡8、9、10、11。
填充刻蝕凹槽13、14、15、16、25、26、27、28時，將三角形基底12、29嵌套在對應的刻有三角形凹槽的圓形基底30、32、34、36中。
量子點優(yōu)選CdSe/ZnS核殼結構油相量子點。
步驟(I)中利用機械加工/激光加工技術在三角形基底上刻蝕出凹槽，優(yōu)選凹槽尺寸為，寬40微米、60微米、75微米、90微米、120微米，深30微米、50微米、60微米、70微米、80微米。
步驟(3)中，激光器I出射的泵浦光首先經過半透半反鏡2、5、7和反射鏡3、4、6，再分別經過柱面透鏡8、9、10、11，聚焦在三角形基底12上的凹槽13、14、15、16表面，沿著凹槽的方向放置單向玻璃17、18、19、20、21、22、23、24進行多色激光的混雜，最后通過外部信號控制單向玻璃17、18、19、20的放置，沿著單向玻璃21、22、23、24的方向收集出射混雜激光信號。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進，這些改進也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種基于量子點尺寸效應的多色復合隨機激光輸出方法，其特征在于:該方法包括如下步驟: 步驟(I)利用機械加工/激光加工技術在三角形基底上刻蝕出凹槽，其中凹槽尺寸為，寬40 120微米，深30 80微米，表面形狀凹凸不平； 步驟(2)將量子點填充在凹槽內部表面成膜； 步驟(3)通過半透半反鏡和反射鏡將激光信號反射至聚焦透鏡，聚焦透鏡將激光信號匯聚到三角形基底中的凹槽內； 步驟(4)利用外部信號改變輸出光路結構，獲得多色復合隨機激光。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于量子點尺寸效應的多色復合隨機激光輸出方法，其特征在于:所述三角形基底和圓形基底采用玻璃或金屬材料，使用時二者采用相同的材料。
3.根據(jù)權利要求1所述的基于量子點尺寸效應的多色復合隨機激光輸出方法，其特征在于:所述三角形基底上刻蝕的凹槽與三角形任意一邊平行。
4.根據(jù)權利要求1所述的基于量子點尺寸效應的多色復合隨機激光輸出方法，其特征在于:所述刻蝕的凹槽為單一凹槽或凹槽群。
5.根據(jù)權利要求1所述的基于量子點尺寸效應的多色復合隨機激光輸出方法，其特征在于:所述填充方法為旋涂成膜法。
6.根據(jù)權利要求1所述的基于量子點尺寸效應的多色復合隨機激光輸出方法，其特征在于:所述聚焦透鏡為柱面透鏡。
7.根據(jù)權利要求1所述的基于量子點尺寸效應的多色復合隨機激光輸出方法，其特征在于:所述填充凹槽時，將三角形基底嵌套在對應的刻有三角形凹槽的圓形基底中。
8.根據(jù)權利要求1所述的基于量子點尺寸效應的多色復合隨機激光輸出方法，其特征在于:所述量子點使用CdSe/ZnS核殼結構油相量子點。
9.根據(jù)權利要求1所述的基于量子點尺寸效應的多色復合隨機激光輸出方法，其特征在于:所述步驟(I)中利用機械加工/激光加工技術在三角形基底上刻蝕出凹槽，凹槽尺寸為寬60 80微米，深45 60微米。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于量子點尺寸效應的多色復合隨機激光輸出方法，該方法包括利用機械加工/激光加工技術在三角形基底上刻蝕出凹槽，其中凹槽尺寸為，寬40～120微米，深30～80微米，表面形狀凹凸不平；將量子點填充在凹槽內部表面成膜；通過半透半反鏡和反射鏡將激光信號反射至聚焦透鏡，聚焦透鏡將激光信號匯聚到三角形基底中的凹槽內；利用外部信號改變輸出光路結構，獲得多色復合隨機激光。本發(fā)明通過改變量子點尺寸獲得多種顏色隨機激光出射，可實現(xiàn)多色隨機激光的輸出及其復合，所混雜激光的單色性好，不受環(huán)境因素(溫度，電壓等)影響，可以實現(xiàn)輸出復合可調隨機激光光信號。
文檔編號H01S5/347GK103138158SQ20131003021
公開日2013年6月5日 申請日期2013年1月28日 優(yōu)先權日2013年1月28日
發(fā)明者葉莉華, 王葉軒, 張家雨, 王文軒, 呂聰生, 崔一平 申請人:東南大學