掺有纳米TiO2颗粒的染料溶液的随机激光光谱研究.pdfVIP

掺有纳米TiO 颗粒的染料溶液的随机激光光谱研究1 2 1 1 1 1 2 1 范书振 ，张行愚 ，王青圃 ，张琛 ，王正平 ，兰瑞君 1 山东大学信息科学与工程学院，济南（250100 ） 2 山东大学晶体材料国家重点实验室，济南（250100 ） E-mail：xyz@ 摘 要：本文系统地研究了掺有TiO 散射体的若丹明6G 甲醇溶液中染料浓度和散射体浓度 2 对随机激光光谱的影响。发现高染料浓度时，随着散射体浓度增大发射谱蓝移，低染料浓度 时则随着散射体浓度增大发射谱红移，特定浓度组合时发射谱有着最大的蓝移。 关键词：随机激光，光谱移动，染料溶液，皮秒脉冲抽运 中图分类号：TN248, O433, O436.2 1．引言 Letokhov[1]首次理论预言了对光具有多次散射效应的增益介质有可能辐射出类激光辐 射，Lawandy[2]和Cao[3]从实验上实现了随机激光的输出，引发了人们对随机激光的研究热潮 [4-14] 。掺有散射体的染料溶液的随机激光辐射特性同染料浓度及散射体浓度有关。随机激光 的阈值以及辐射的相对强度同染料浓度和散射体浓度的关系已经得到了广泛的实验[4-8]和理 论研究[9]，而染料浓度及散射体浓度对随机激光波长的影响研究较少。Ahmed研究了带有散 射体的染料溶液的自发辐射光谱的移动同散射体浓度的关系[10] ，Sha报道了因散射体浓度不 [11] [12] [13] 同导致的两个激光模式（两个波长）的竞争问题 ，Taniguchi and Tanosaki 注意到随着 散射体浓度增加辐射峰发生蓝移的现象，但并未展开详细研究，而Beckering[14]则发现随着 散射体浓度及染料浓度的增加，发射峰红移的现象。本文系统地研究了掺有TiO2散射体的若 丹明6G 甲醇溶液中染料浓度和散射体浓度对随机激光光谱的影响。发现高染料浓度时，随 着散射体浓度增大发射谱蓝移，低染料浓度时则随着散射体浓度增大而红移，特定浓度组合 时发射谱有着最大的蓝移。 2 ．实验装置 图1是实验装置的示意图。采用的抽运光源是闪光灯抽运的锁模Nd:YAG 激光器 （PY61C-10, Continuum ），使用KTP 晶体进行倍频，输出脉冲的宽度约为60ps （半高全宽， FWHM ），重复频率为10Hz。DP为滤波片，对基频光高反，对倍频光高透。反射的基频光 CCD SC SM Fiber PIN GRIN Computer lens Laser DP Sample 图1 实验装置示意图 Fig.1 Experimental setup 1本课题得到国家自然科学基金）和教育部博士点研究基金(20050422018)的资助 -1- 被PIN管接收作为条纹相机SC的触发信号，透过的倍频光照射到