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上海光机所知识创新工程试点工作简报

（第六十五期）

2002年6月10日

技 术 集 成 结 硕 果

   上海光机所加强技术集成中的创新研究工作，激光新技术发展研究涉及的溶凝胶硅（Sol-gel Silica）固体染料分布反馈激光器及特性的研究，取得引人注目的实验成果。
   分布反馈染料激光器是一种“无腔镜”激光器，不仅可以输出短脉冲，而且可以获得窄线宽，利用多级放大还可以获得大能量和高光束质量，在基础物理、化学、生物学、医学及相关技术上，是一种具有应用前景的相干光源。国际上该方面的研究主要集中在液体染料和掺染料有机玻璃（PMMA）上，相关报道波长集中在红光波段。该所派出的朱小磊副研究员，在香港中文大学物理系，利用常温溶胶－凝胶技术，制备了掺杂特定染料浓度、具有光学表面的溶凝胶硅（玻璃）块体，用全息光栅±1级衍射实现等分泵浦光，在溶凝胶硅块体增益介质内形成动态光致增益周期性调制，调制周期与泵浦光干涉场一致，获得了满足布拉格（Bragg）散射条件的分布反馈激光输出，实现了红、蓝、近紫外波段的激光波长调谐。在蓝光、近紫外波段调谐输出，国际上还未见报道。这种激光器具有无污染、低成本、易维护等特点，已引起相当重视。这项研究进展，2000年和2001年连续两年在SPIE Photonics West 年会上作口头报告，引起与会者的兴趣，并索要报告及发表的其他相关论文。
   该项研究的又一成果是，采用常温溶－凝胶技术和Spin-coating技术结合的方法，在玻璃和石英基片上，成功地制备了掺杂染料的氧化钛/硅薄膜，成功地演示了可调谐分布反馈溶凝胶硅薄膜波导激光输出，（当时未见有文章报道），激光波长调谐范围从576nm到614nm。此项研究结果一经在美国应用物理快报（Appl. Phys. Lett）上发表，立即引起了Optics. Org的关注，经过专门采访后，在其机构网页上（http:// optics.org/artcle/news/8/2/13）配发了题为“Sol-gel gets tuned for telecoms-----A tunable distributed-feedback waveguide alser gears up to target the telecoms market”的新闻稿，对该项研究作了报道。这种波导激光器，是一个多用途可调谐相干光源，在远距离光纤光传输方面，具有巨大的应用潜力。此外，溶凝胶硅优越的化学稳定性、良好的宽波段（红外－紫外）透光特性和优良的热力学特性，是众多有机聚合物薄膜无法比拟的。

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