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一种基于量子点尺寸效应的多色复合随机激光输出方法

阅读：181发布：2020-05-13

专利汇可以提供一种基于量子点尺寸效应的多色复合随机激光输出方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种基于量子点尺寸效应的多色复合随机激光输出方法，该方法包括利用机械加工 /激光加工技术在三角形基底上刻蚀出凹槽，其中凹槽尺寸为，宽40～120微米，深30～80微米，表面形状凹凸不平；将量子点填充在凹槽内部表面成膜；通过半透半反镜和反射镜将激光信号反射至聚焦透镜，聚焦透镜将激光信号汇聚到三角形基底中的凹槽内；利用外部信号改变输出光路结构，获得多色复合随机激光。本发明通过改变量子点尺寸获得多种颜色随机激光出射，可实现多色随机激光的输出及其复合，所混杂激光的单色性好，不受环境因素（温度，电压等）影响，可以实现输出复合可调随机激光光信号。，下面是一种基于量子点尺寸效应的多色复合随机激光输出方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于量子点尺寸效应的多色复合随机激光输出方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
步骤（1）利用机械加工/激光加工技术在三角形基底上刻蚀出凹槽，其中凹槽尺寸为，宽40～120微米，深30～80微米，表面形状凹凸不平；
步骤（2）将量子点填充在凹槽内部表面成膜；
步骤（3）通过半透半反镜和反射镜将激光信号反射至聚焦透镜，聚焦透镜将激光信号汇聚到三角形基底中的凹槽内；
步骤（4）利用外部信号改变输出光路结构，获得多色复合随机激光。
2.根据权利要求1所述的基于量子点尺寸效应的多色复合随机激光输出方法，其特征在于：所述三角形基底和圆形基底采用玻璃或金属材料，使用时二者采用相同的材料。
3.根据权利要求1所述的基于量子点尺寸效应的多色复合随机激光输出方法，其特征在于：所述三角形基底上刻蚀的凹槽与三角形任意一边平行。
4.根据权利要求1所述的基于量子点尺寸效应的多色复合随机激光输出方法，其特征在于：所述刻蚀的凹槽为单一凹槽或凹槽群。
5.根据权利要求1所述的基于量子点尺寸效应的多色复合随机激光输出方法，其特征在于：所述填充方法为旋涂成膜法。
6.根据权利要求1所述的基于量子点尺寸效应的多色复合随机激光输出方法，其特征在于：所述聚焦透镜为柱面透镜。
7.根据权利要求1所述的基于量子点尺寸效应的多色复合随机激光输出方法，其特征在于：所述填充凹槽时，将三角形基底嵌套在对应的刻有三角形凹槽的圆形基底中。
8.根据权利要求1所述的基于量子点尺寸效应的多色复合随机激光输出方法，其特征在于：所述量子点使用CdSe/ZnS 核壳结构油相量子点。
9.根据权利要求1所述的基于量子点尺寸效应的多色复合随机激光输出方法，其特征在于：所述步骤（1）中利用机械加工/激光加工技术在三角形基底上刻蚀出凹槽，凹槽尺寸为宽60～80微米，深45～60微米。

说明书全文

一种基于量子点尺寸效应的多色复合随机激光输出方法

技术领域

[0001] 本发明涉及激光技术领域，具体涉及一种基于量子点尺寸效应的多色复合随机激光输出方法。

背景技术

[0002] 近年来，随机激光以其特殊的反馈机制，工作波长特定、制造方便、成本低廉等优点，在文档编码、敌我鉴别、平板显示、集成光学、远程温度传感等领域具有潜在应用价值而引起国际激光学界的热门研究。随机激光辐射源自激活无序介质，通过辐射光在介质中的多次散射提供光学反馈，从而获得较大的增益，无需外加谐振腔，在半导体及激光晶体粉末，掺杂纳米颗粒的染料溶液及聚合物，染料渗透的蛋白石、生物组织、烧结玻璃、光纤以及掺杂染料的液晶材料等无序增益系统中，当多重散射的强度足以将光子在增益介质中的游走路程增大到大于增益长度，使有效泵浦体积大于临界体积，系统中的增益将大于损耗，就可以得到相干随机受激辐射。

[0003] 目前，和传统随机激光器相比，量子点随机激光具有半波宽较窄，泵浦阈值低的特点。量子点随机激光出射光的波长单一的由量子点的尺寸决定，量子点尺寸变化带来的出射光波长变化可以覆盖整个可见光范围，且出射光波长不受外界环境的影响，颜色单一性较好。

[0004] 因此，基于上述问题，本发明提供一种基于量子点尺寸效应的多色复合随机激光输出方法。

发明内容

[0005] 发明目的：本发明提供一种基于量子点尺寸效应的多色复合随机激光输出方法，实现多色复合随机激光信号的输出。

[0006] 技术方案：本发明提供一种基于量子点尺寸效应的多色复合随机激光输出方法，该方法包括如下步骤：步骤（1）利用机械加工/激光加工技术在三角形基底上刻蚀出凹槽，其中凹槽尺寸为宽40～120微米，深30～80微米，表面形状凹凸不平。

[0007] 步骤（2）将量子点填充在凹槽内部表面成膜。

[0008] 步骤（3）通过半透半反镜和反射镜将激光信号反射至聚焦透镜，聚焦透镜将激光信号汇聚到三角形基底中的凹槽内。

[0009] 步骤（4）利用外部信号改变输出光路结构，获得多色复合随机激光。

[0010] 所述三角形基底和圆形基底采用玻璃或金属材料，其中使用时二者采用相同的材料。

[0011] 所述三角形基底上刻蚀的凹槽与三角形任意一边平行。

[0012] 所述刻蚀的凹槽为单一凹槽或凹槽群。

[0013] 所述填充方法采用旋涂成膜法。

[0014] 所述聚焦透镜为柱面透镜。

[0015] 所述填充刻蚀凹槽时，将三角形基底嵌套在对应的刻有三角形凹槽的圆形基底中。

[0016] 所述量子点使用CdSe/ZnS 核壳结构油相量子点。

[0017] 所述步骤（1）中利用机械加工/激光加工技术在三角形基底上刻蚀出凹槽，优选凹槽尺寸为宽60～80微米，深45～60微米。

[0018] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明的一种基于量子点尺寸效应的多色复合随机激光输出方法，该方法通过改变量子点尺寸获得多种颜色随机激光出射，可实现多色随机激光的输出及其复合，所混杂激光的单色性好，不受环境因素（温度，电压等）影响，可以实现输出复合可调随机激光光信号，在白色随机激光，激光编码，集成光子等领域具有重要应用。
附图说明

[0019] 图1a、1b、1c为本发明实施例的结构示意图；其中图中序号如下：1-激光器，2、5、7-半透半反镜，3、4、6-反射镜，8、9、10、11-柱面透镜，12、29-三角形基底，13、14、15、16、25、26、27、28-刻蚀凹槽，17、18、19、20、21、22、23、
24-单向玻璃，30、32、34、36-圆形基底，31、33、35、37-三角形凹槽。

具体实施方式

[0020] 下面结合具体实施例对本发明所述的一种基于量子点尺寸效应的多色复合随机激光输出方法做详细说明：如图1a、1b、1c所示的一种基于量子点尺寸效应的多色复合随机激光输出方法，该方法包括如下步骤：
步骤（1）利用机械加工/激光加工技术在三角形基底12、29上刻蚀出凹槽13、14、15、
16、25、26、27、28，其中凹槽尺寸为，宽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，表面形状凹凸不平。

[0021] 步骤（2）将量子点填充在凹槽13、14、15、16、25、26、27、28内部表面成膜。

[0022] 步骤（3）通过半透半反镜2、5、7和反射镜3、4、6将激光信号反射至聚焦透镜，聚焦透镜将激光信号汇聚到三角形基底12、29中的凹槽13、14、15、16、25、26、27、28内。

[0023] 步骤（4）利用外部信号改变输出光路结构，获得多色复合随机激光。

[0024] 三角形基底12、29和圆形基底30、32、34、36采用玻璃或金属材料，使用时二者采用相同的材料。

[0025] 三角形基底12、29上刻蚀的凹槽13、14、15、16、25、26、27、28与三角形任意一边平行。

[0026] 刻蚀的凹槽13、14、15、16、25、26、27、28为单一凹槽或凹槽群。

[0027] 填充方法采用旋涂成膜法，其中将不同尺寸的量子点通过旋涂的方式分别填充于对应凹槽位置时，转速约为300r/min；当旋涂凹槽25时，将三角形基底镶嵌在刻有三角形凹槽的圆形基底30内作为整体放置在匀胶机的转子上进行旋涂；当旋涂凹槽26时，将三角形基底镶嵌在刻有三角形凹槽的圆形基底32内作为整体放置在匀胶机的转子上进行旋涂；当旋涂凹槽27时，将三角形基底镶嵌在刻有三角形凹槽的圆形基底34内作为整体放置在匀胶机的转子上进行旋涂；当旋涂凹槽28时，将三角形基底镶嵌在刻有三角形凹槽的圆形基底36内作为整体放置在匀胶机的转子上进行旋涂。

[0028] 聚焦透镜为柱面透镜8、9、10、11。

[0029] 填充刻蚀凹槽13、14、15、16、25、26、27、28时，将三角形基底12、29嵌套在对应的刻有三角形凹槽的圆形基底30、32、34、36中。

[0030] 量子点优选CdSe/ZnS核壳结构油相量子点。

[0031] 步骤（1）中利用机械加工/激光加工技术在三角形基底上刻蚀出凹槽，优选凹槽尺寸为，宽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。

[0032] 步骤（3）中，激光器1出射的泵浦光首先经过半透半反镜2、5、7和反射镜3、4、6，再分别经过柱面透镜8、9、10、11，聚焦在三角形基底12上的凹槽13、14、15、16表面，沿着凹槽的方向放置单向玻璃17、18、19、20、21、22、23、24进行多色激光的混杂，最后通过外部信号控制单向玻璃17、18、19、20的放置，沿着单向玻璃21、22、23、24的方向收集出射混杂激光信号。

[0033] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

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