[发明专利]一种多功能有机薄膜激光器件、制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种多功能有机薄膜激光器件、制备方法及其应用，多功能有机薄膜激光器件包括，衬底，以及依次在衬底上沉积制备的第一增益层、隔断层和第二增益层；其中，所述第一增益层由满足福斯特能量转移条件的掺杂体系组成，所述掺杂体系由荧光化合物和热致变色化合物掺杂组成；所述隔断层由透明的水溶性聚合物材料制备；所述第二增益层由在蓝光波段有稳定激光输出的荧光化合物制备。本发明实现了黄光与红光放大自发辐射的可逆调制，并与蓝色有机半导体激光增益介质形成叠层结构，该器件具有低阈值和良好的光循环和能量循环稳定性。

技术领域

本发明属于激光器件技术领域，具体涉及到一种多功能有机薄膜激光器件、制备方法及其应用。

背景技术

小型化的激光器已经成为生产生活中被广泛应用的重要工具。聚合物激光材料可以作为增益介质制备紧凑型激光器。微型激光器是在一个紧凑的系统中兼具多个输出波长和高光谱纯度优点的具有较大潜力的电子器件，对于生物标记、全色激光显示、多通道通信等至关重要。

对于薄膜类增益材料，通常采用旋涂的方法，简单级联叠加多层结构来实现多波长激光发射，在层间引入间隔层来抑制不同波导之间的光耦合；或者利用浸涂法制备聚合物层，利用聚乙烯醇(PVA)作为间隔，形成独立激光器的简单叠加。现有文献中报道的多色激光器存在多波长同时出射，无法实现选择性输出等问题。与此同时，调谐方式难操作并且制备工艺都相对复杂。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种多功能有机薄膜激光器件，包括，

衬底，以及依次在衬底上沉积制备的第一增益层、隔断层和第二增益层；

其中，所述第一增益层由满足福斯特能量转移条件的掺杂体系组成，所述掺杂体系由荧光化合物和热致变色化合物掺杂组成；

所述隔断层由透明的水溶性聚合物材料制备；

所述第二增益层由在蓝光波段有稳定激光输出的荧光化合物制备。

作为本发明多功能有机薄膜激光器件的一种优选方案，其中：所述光致变色化合物在掺杂体系中的质量比为10～40％。

作为本发明多功能有机薄膜激光器件的一种优选方案，其中：所述荧光化合物为具有激光性能的荧光共轭聚合物，所述光致变色化合物为具有光响应特性的有机材料；

其中，所述荧光化合物的发射光谱和所述光致变色化合物的吸收光谱中具有较大的相同波段。

作为本发明多功能有机薄膜激光器件的一种优选方案，其中：所述荧光共轭聚合物包括有机蓝光增益介质聚[(9,9-二辛基芴)]或有机黄绿光增益介质聚[(9,9-二正辛基芴基-2,7-二基)-alt-(苯并[2,1,3]噻二唑-4,8-二基)]；

所述光致变色化合物包括螺[1,3,3-三甲基吲哚苯并二氢吡喃]。

作为本发明多功能有机薄膜激光器件的一种优选方案，其中：所述水溶性聚合物材料包括聚乙烯醇。

作为本发明多功能有机薄膜激光器件的一种优选方案，其中：所述衬底包括石英衬底、基于石英的分布式反馈布拉格光栅衬底或聚二甲基硅氧烷的柔性衬底中的一种。

本发明的另一个目的是提供一种如上述所述的多功能有机薄膜激光器件的制备方法，包括，

配置满足福斯特能量转移条件的荧光化合物溶液和光致变色化合物溶液，将荧光化合物和光致变色化合物按体积比混合，得到第一增益层材料；