陽極氧化鋁光子晶體光子禁帶受激輻射研究.pdf

1、近年來，光子晶體激光由于其新奇特性而受到了廣泛關(guān)注。利用電子束光刻等方法制備出1D和2D光子晶體結(jié)構(gòu)對有機(jī)染料的受激輻射發(fā)光特性調(diào)控已有較多報道。但基于三維納米孔結(jié)構(gòu)的光子晶體結(jié)構(gòu)的研究則由于三維納米孔陣列的制備十分困難，因此很少被報道。
　　本論文研究了以掃描式陽極氧化法、化學(xué)刻蝕和PS球掩模板法制備了光子禁帶在可見光波段的一維和三維的光子晶體結(jié)構(gòu)，并開展該納米孔陣列結(jié)構(gòu)基片的光子特性對負(fù)載其中的激光染料分子受激輻射發(fā)光特性的研

2、究。希望通過上述研究，闡明一維和三維納米多孔陣列光子結(jié)構(gòu)的參數(shù)對激光染料分子受激輻射發(fā)光特性的調(diào)控機(jī)理，降低染料分子受激輻射的閾值，從而有助于在新型高性能光子晶體激光器的制備方面取得突破。利用掃描電鏡、紫外可見分光光度計、熒光光譜儀等測試儀器研究了所制得樣品的表面和截面的形貌特征，對入射光的透過及通過泵浦光激發(fā)產(chǎn)生出激射峰等性能，得到的結(jié)論如下：
　?。?）利用掃描式陽極氧化法和化學(xué)刻蝕法制備的一維多孔陽極氧化鋁光子晶體結(jié)構(gòu)，其光

3、子晶體的禁帶可以通過控制周期性氧化的時間和化學(xué)刻蝕的時間來粗調(diào)和微調(diào)光子晶體禁帶的位置。
　?。?）在樣品兩個面上噴鍍上一定厚度的金屬納米層，使傳統(tǒng)激光器的優(yōu)點(diǎn)和現(xiàn)代光子晶體的特性結(jié)合起來，能夠使得我們所制備出的光子晶體激光器在更低的能量泵浦下產(chǎn)生出激光。
　　（3）我們通過改變多孔陽極氧化鋁光子晶體光子禁帶的位置，發(fā)現(xiàn)制備出的激光器在泵浦光下產(chǎn)生的激射峰也在隨著光子禁帶移動，并且激射峰的位置正好對應(yīng)于光子晶體光子禁帶的邊緣