長(zhǎng)春光機(jī)所液晶/聚合物有機(jī)激光器研究獲進(jìn)展

　　近日，中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所宣麗研究團(tuán)隊(duì)在提高液晶/聚合物光柵激光器轉(zhuǎn)化效率研究方面取得新進(jìn)展：首次采用低官能度單體制備液晶/聚合物光柵并且在涂有PI的玻璃基板上摩擦取向，使光柵中相分離出的液晶分子沿著液晶溝槽排列，增大了折射率調(diào)制量，從而使光反饋增強(qiáng)，最終提高了激光器的轉(zhuǎn)化效率。相關(guān)結(jié)果發(fā)表于近期的Journal of material chemistry（J. Mater. Chem. C, 2015,3,5566）上。

　　采用兩束相干光照射單體和液晶混合的預(yù)聚物，在干涉條紋亮區(qū)單體發(fā)生聚合形成聚合物，由于濃度梯度液晶向暗區(qū)移動(dòng)，單體向亮區(qū)移動(dòng)，最終形成液晶層和聚合物層交替排列的周期結(jié)構(gòu)，即液晶/聚合物光柵。采用低曝光強(qiáng)度制備的光柵無(wú)液晶微滴、散射低。由于暗區(qū)殘余的單體發(fā)生反應(yīng)形成聚合物拉絲使相分離出的液晶分子沿著光柵矢量方向排列，導(dǎo)致折射率調(diào)制量很小，光反饋能力不強(qiáng)。直接對(duì)現(xiàn)有的預(yù)聚物體系進(jìn)行摩擦取向，效果不理想。

　　通過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)聚合物拉絲對(duì)液晶分子的錨定能強(qiáng)度與參與反應(yīng)的單體有關(guān)，研究人員采用低官能度單體降低錨定能，同時(shí)在玻璃基板上摩擦取向，最終使液晶分子沿著光柵槽方向排列，增大了折射率調(diào)制量。激光器的轉(zhuǎn)化效率從2.3%提高到4.6%，閾值從0.71降低到0.25。

　　近年來(lái)該研究團(tuán)隊(duì)在液晶/聚合物有機(jī)激光器研究方面取得了系列研究進(jìn)展（J Mater. Chem. C. 2014, 2, 6177-6182；Org. Electron. 2013, 2299-2305；Appl. Phys. Express. 2013, 6, 022702），該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金等經(jīng)費(fèi)的支持。

圖1 （a）原來(lái)樣品示意圖（b）采用低官能度單體并且對(duì)PI層摩擦取向樣品示意圖 

    圖2 （a）原樣品轉(zhuǎn)化效率曲線圖，插圖為相應(yīng)出射激光光譜圖；（b）取向后的樣品轉(zhuǎn)化效率曲線圖，插圖為相應(yīng)出射激光光譜圖。