有机Janus谐振腔的可控构筑及其用于宽频可调微纳激光器的研究

基本信息
批准号:21805246
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:魏丛
学科分类:
依托单位:郑州大学
批准年份:2018
结题年份:2021
起止时间:2019-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:仝欣,乔越洋,朱立琛
关键词:
微纳激光器有机Janus材料选区复合异质结光学谐振腔
结项摘要

Broadband tunable micro/nanolasers are key components of dense wavelength division multiplexing communication systems, which are crucial to the development of photonic integrated circuits. In this project, we will propose a general strategy to design and construct the broadband tunable micro/nanolasers from the organic Janus resonators, which have the biphasic geometry with different chemical properties. Firstly, we will prepare different shaped Janus resonators via the phase separation or microfluidics techniques. Then, we will investigate the selective encapsulation behavior of the biphasic Janus resonators and try to develop a general route for the spatially selective doping of the organic laser dyes. The photonic properties of the organic Janus resonators will be well characterized and the corresponding “structure-function” relationship will be revealed. On this basis, we will optimize the cavity parameters and systematically alter the encapsulated dyes to realize the broadband dual-color lasers from the Janus resonators. Finally, smart responsive materials (such as thermal responsive molecules, optical-responsive molecules and so on) will be used to modulate the dual-color Janus lasers. The actualization of this project will expand the application areas of the organic Janus materials and provide an ideal platform for the design and fabrication of integrated multifunctional optical devices.

宽频可调微纳激光器是波分复用技术系统中的关键光子学器件,对集成光子学回路的发展至关重要。本项目拟采用有机Janus材料制备光学谐振腔,借助其独特的空间分区特性实现宽频可调微纳激光器的可控构筑。首先,通过相分离和微流控等途径,制备不同类型的有机Janus腔结构;探索激光染料等光功能分子在有机Janus谐振腔中的选区复合规律,提出普适的染料选区负载方法;深入研究不同有机Janus腔结构中光子的传输及谐振特性,建立相应的“结构-性能”关系;在此基础上,优化谐振腔的结构,筛选发光不同的染料分子对,实现宽频Janus激光的可控构筑;引入智能响应性分子,探索Janus激光的分区调控手段,实现Janus激光的动态调控,为后续有机Janus器件的设计和功能扩展提供有益的指导。本项目的实施有望拓展有机Janus材料的应用领域,丰富纳米光子学的材料体系,为多功能光子学器件的构建提供新思路。

项目摘要

多色微纳相干光源在生物传感、激光显示、多通道光通信等领域有重要的应用前景。但多种增益介质间的吸收损耗给谐振腔的设计带来了巨大的挑战。本项目开发了一种乳液分相自组装的方法,成功制备出了两亲的Janus微球回音壁模式谐振腔;利用热力学参数揭示激光染料在两亲Janus谐振腔中的选择性复合规律,提出普适的染料选区负载方法,成功在空间上实现不同增益材料的分离,有效避免不同增益材料间的吸收损耗;采用微区光谱测试系统和数值模拟等手段研究了光子在Janus谐振腔中的传输及谐振特性,各向异性的光学增益使Janus谐振腔成为天然的“并联”腔;通过调控激发方式和筛选发光不同的染料分子对,成功在全光谱范围内实现双色激光的任意组合;此外,通过智能材料的引入,Janus激光的发射波长可以进行动态调控,为光信号的编码提供可能。本项目的研究成果可以有效拓展Janus材料的应用领域,同时也为新型多功能光子学器件的构筑奠定基础。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
2

基于ESO的DGVSCMG双框架伺服系统不匹配 扰动抑制

基于ESO的DGVSCMG双框架伺服系统不匹配 扰动抑制

DOI:
发表时间:2018
3

基于二维材料的自旋-轨道矩研究进展

基于二维材料的自旋-轨道矩研究进展

DOI:10.7498/aps.70.20210004
发表时间:2021
4

感应不均匀介质的琼斯矩阵

感应不均匀介质的琼斯矩阵

DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201804052
发表时间:2019
5

基于图卷积网络的归纳式微博谣言检测新方法

基于图卷积网络的归纳式微博谣言检测新方法

DOI:10.3785/j.issn.1008-973x.2022.05.013
发表时间:2022

魏丛的其他基金

相似国自然基金

1

新型Janus乳液的形成机理研究及可控微/纳双面结构的构筑

批准号:21203162
批准年份:2012
负责人:葛玲玲
学科分类:B0204
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
2

智能响应微纳激光器的可控构筑及用于信息存储与加解密的研究

批准号:21905145
批准年份:2019
负责人:高振华
学科分类:B0503
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
3

基于有机复合材料构筑新型微纳激光器

批准号:51903238
批准年份:2019
负责人:张春焕
学科分类:E0309
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
4

金属-有机框架中多尺度微纳空间的可控构筑及其功能化研究

批准号:21671112
批准年份:2016
负责人:常泽
学科分类:B0502
资助金额:65.00
项目类别:面上项目