Fleksibel, gennemsigtige og omkostningseffektive lasere

Interessen for plastikelektronik og fotonik har oplevet en betydelig stigning i de sidste årtier på grund af den exceptionelle optiske, disse materialers halvledende og mekaniske egenskaber. Plastik elektronik, baseret på konjugerede polymerer, kombinere fordelene ved omkostningseffektiv bearbejdning, der er kompatibel med aflejring i stort område, til design af lasergeometrier af stort set enhver form. Dette er umuligt med stive uorganiske halvledermaterialer. Disse meget luminescerende materialer er blevet inkorporeret i en række forskellige resonatorgeometrier, såsom fotoniske krystaller eller distribueret feedback (DBF) hulrum for at muliggøre optisk pumpede konjugerede polymerlasere med emission over det synlige og nær-infrarøde spektrum.

Et samarbejde mellem IMDEA Nanociencia og Nanjing Tech University forskere har produceret ny gennemsigtig, DBF-lasere i helt polymer. DBF-laserne gør brug af de periodiske bølgelængdeskala-nanostrukturer til at backscatter fotoner til konstruktiv interferens. I deres arbejde, DBF-strukturer blev nanopræget på termoplastiske (cellulosediacetat) film og dækket af stærkt luminescerende konjugerede polymerer. På denne måde de designede lasere præsenterer en homogen emission i det blå, grønne og røde farver. Derudover emissionsbølgelængden kan indstilles ved at bøje de fleksible DBF-hulrum.

Fordelene ved at bruge termoplastiske materialer som cellulosediacetat som substrater er mange:Det er billigt, let tilgængelige, fleksibel og gennemsigtig, selv ved udglødning. Også, cellulosediacetat er kompatibel med flere organiske opløsningsmidler, det er fremstillet af vedvarende træmasse, og det er biologisk nedbrydeligt. Forskere har demonstreret robustheden af ​​deres strukturer ved at vurdere lasertærskelværdierne ved bøjning, bekræfter, at de optiske og strukturelle egenskaber af det aktive lag ikke forringes.

Den fulgte strategi er skalerbar og alsidig. DBF lasere har i øjeblikket en bred vifte af applikationer som mekanisk fleksible lasere, for eksempel, på lab-on-a-chip enheder i biomedicinsk analyse, informationsteknologi og sansning.