九州大学足立千早教授领导的研究小组利用紫外线激发,成功地连续振荡了寿命为30毫秒(ms)的世界上最长寿命的有机薄膜激光器。结果,我们的寿命比之前报道的长了 100 多倍。这也被认为是朝着实现未来“电流激发有机半导体激光器”迈出的重要一步。
有机薄膜激光器具有能够在从可见光到红外范围的宽波长范围内振荡的有前途的特性,这是无机激光器难以实现的,并且可以用于广泛的新领域,包括未来光通信、传感、显示等领域的应用值得期待。
为了使有机分子像激光一样振荡,需要从外部向有机分子提供能量,使有机分子形成高密度激发态。使用诸如紫外光的光作为外部能量形成激发态的方法(该方法)称为光激发,并且使用电流作为外部能量形成激发态的方法称为电流激发。
本研究开发的光泵浦有机薄膜激光器由有机激光活性层和包含称为“DFB结构”的结构的光学腔组成。传统器件结构中,有机分子对激光的吸收、有机激光活性层的热劣化以及光学损耗都较大,有机薄膜激光器的连续振荡时间受到严重限制。
在这项研究中,我们使用有机激光分子来减少激光活性层对激光的吸收,以消除抑制有机薄膜激光器振荡的因素。另外,在有机薄膜激光元件的下基板上实施了散热措施,以抑制热劣化。此外,通过使用优化的DFB结构作为光学谐振器结构来抑制光学损耗。通过克服这些挑战,他们成功地产生了世界上最长的连续激光振荡,达到了 30 毫秒。
纸张信息:【科学进展】有机半导体激光器的连续波操作