• Українська
  • English
ISSN 2415-3400 (Online)
ISSN 1028-821X (Print)

Aктивні середовища на основі поліуретану, допованого бінарною сумішшю барвників

Рубрика: 
МІКРОХВИЛЬОВА ТА ТЕРАГЕРЦОВА ТЕХНІКА
Ніколаєв, СВ, Пожар, ВВ, Дзюбенко, МІ, Ніколаєв, КС
Organization: 

Інститут радіофізики та електроніки ім. О.Я. Усикова НАН України
12, вул. Акад. Проскури, Харків, 61085, Україна

E-mail: svnikolaeyev@gmail.com
https://doi.org/10.15407/rej2021.03.024
Мова: українська
Анотація: 

Предмет і мета роботи. Статтю присвячено вивченню спектрально-люмінесцентних і генераційних характеристик випромінювання твердотільних активних середовищ на основі поліуретану, активованого бінарною сумішшю барвників. Метою цих досліджень є демонстрація можливості розширення спектрального діапазону випромінювання твердотільних лазерів на барвниках з поліуретановими активними елементами.

Методи і методологія роботи. Для вирішення поставленої задачі були виготовлені зразки поліуретанових активних середовищ з однаковою концентрацією донора (Родаміну 6G) і різними концентраціями акцептора (Сульфородаміну 101), експериментально вивчені їх спектрально-люмінесцентні та генераційні характеристики.

Результати роботи. Виміряно основні спектроскопічні характеристики Родаміну 6G і Сульфородаміну 101 в поліуретані, оцінено параметри безвипромінювального перенесення енергії в цій молекулярній парі. Продемонстровано, що шляхом добору відносної концентрації барвників у суміші можна цілеспрямовано трансформувати спектр генерації матриць. У широкосмуговому резонаторі, залежно від концентрації акцептора, спостерігалася односмугова або двосмугова генерація з різним положенням і різною інтенсивністю спектральних смуг. За тих же умов діапазон перестроювання спектра генерації в дисперсійному резонаторі розширювався і зміщувався в бік довгих хвиль.

Висновок. Підтверджено перспективність використання донорно-акцепторних сумішей барвників для вдосконалення спектральних характеристик лазерних активних елементів на основі поліуретану. Показано, що визначальним чинником у формуванні характеристик випромінювання цих середовищ є ефект перенесення енергії збудження між молекулами барвників. Отримано лазерну генерацію на поліуретанових матрицях з перестроюваним за довжиною хвилі випромінюванням від зеленої до червоної області спектра.
Ключові слова: перенесення енергії, поліуретанове активне середовище, суміш барвників, твердотільний лазер на барвниках

Стаття надійшла до редакції 19.05.2021
УДК 532.372; 535.373.2; 535.343.826
Radiofiz. elektron. 2021, 26(3): 24-29
Повний текст (PDF)

References: 
  1. Alvarez M., Amat-Guerri F., Costela A., Garcia-Moreno I., Liras M., Sastre R. Laser emission from mixtures of dipyrromethene dyes in liquid solution and in solid polymeric matrices. Opt. Communs. 2006. Vol. 267, Iss. 2. P. 469–479. DOI: 10.1016/j.optcom.2006.06.059.
  2. Yang Y., Lin G., Juan Z., Wang Zh., Wang M., Qian G. Enhanced laser performances based on energy transfer in multi-dyes co-doped solid media. Opt. Commun. 2007. Vol. 277, Iss. 1. P. 138–142. DOI: 10.1016/j.optcom.2007.04.055.
  3. Sesha Bamini N., Ramalingam A., Gowri V.S., Rekha R.K. Spectral and laser studies on energy transfer binary dye-doped polymer laser rods. J. Mod. Opt. 2008. Vol. 55, Iss. 18. P. 2911–2928. DOI: https://doi.org/10.1080/09500340802267175.
  4. Khader M.A. Lasing characteristics of Rhodamine B and Rhodamine 6G as a sensitizer in sol–gel silica. Opt. Laser Technol. 2008. Vol. 40, Iss. 3. P. 445–452. DOI: 10.1016/j.optlastec.2007.07.008.
  5. Wang G.M., Zhang Z.H. Solid-state dye lasers based on PMMA co-doped with PM597 and PM650. Laser Phys. 2011. Vol. 21, Iss. 6. P. 981–984. DOI: 10.1134/S1054660X11110302.
  6. Yang Y., Lin G., Xu H., Cui Y., Wang Zh., Qian. G. Energy transfer mechanisms among various laser dyes co-doped into gel glasses. Dyes Pigm. 2013. Vol. 96, Iss. 1. P. 242–248. DOI: https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2012.08.013.
  7. Chiad B.T., Kadhim F.J., Sadik Z.S, Mahdy D.K., Hameed M.A., Abdullah E.A. Energy Transfer of Rhodamine110-Oxazine1 Mixtures Encapsulated in Glass Like Silica Xerogel Matrices. J. Mater. Sci. Eng. A. 2013. Vol. 3, Iss. 4. P. 249–255.
  8. Li Xiaohui, Fan Rongwei, Yu Xin, Chen Deying.  Investigation of energy transfer between PM567:Rh610 dye mixture in modified poly (methyl methacrylate). J. Lumin. 2014. Vol. 145. P. 202–207. DOI: 10.1016/j.jlumin.2013.07.039.
  9. Alkallas F.H., AL-Rebdi T.A., Masilamani V. Photophysics of Energy Transfer Between Rh 6G and Oxz 9 Dyes in New Solid Matrices. Sens. Transducers. 2018. Vol. 226, Iss. 10. P. 62–70.
  10. Geethu Mani R. G., Basheer Ahamed M. Energy transfer studies for the liquid and solid state materials of Rhodamine B and Styryl 7 Dye. Optik. 2018. Vol. 154. P. 566–575. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2017.10.078.
  11. Al-shamiri H.A.S., Khedr M.A., Sabry M.M.  Energy transfer and photostability of Rh-6G and Rh-B doped in polyacrylamide polymer. Optik. 2019. Vol. 182. P. 716–726. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2019.01.082.
  12. Nikolaiev S.V., Pozhar V.V., Dzyubenko M.I., Nikolaiev K.S. Solid active media for tunable lasers based on dye-doped polyurethanes. Telecommunications and Radio Engineering. 2019. Vol. 78, Iss. 8. P. 725–741. DOI: 10.1615/TelecomRadEng.v78.i8.80.
  13. Brouwer A.M. Standards for photoluminescence quantum yield measurements in solution. Pure Appl. Chem. 2011. Vol. 83, Iss. 12. P. 2213–2228. DOI: 10.1351/PAC-REP-10-09-31.
  14. Strickler S.J., Berg R.A. Relationship between Absorption Intensity and Fluorescence Lifetime of molecules. J. Chem. Phys. 1962. Vol. 37, Iss. 4. P. 814–822. DOI: 10.1063/1.1733166.