有机薄膜光泵浦微腔发光与激光

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近年来，在光电子学、光子学的研究中，小尺度凝聚态物质体系中微腔的研究引起了人们广泛的兴趣，这首先是由于微腔对腔内物质的自发辐射性质有重要的影响。虽然在1946年，M.Puroll已从理论上提出了限制在微腔中的光场的光子态密度的改变的效应，并预言了腔对自发辐射衰变速度有增强和抑制的作用，但直到1982年，T.Kolbayashi通过对速率方程的分析，预期微腔激光器可以极大地降低激射阈值，可望实现无阈值激光器，这才引起了人们的注意，从此开始了微腔的深入研究。由于微腔激光器有许多优点，如：小尺寸、动态单纵模、窄光束、垂直于衬底出光和便于集成等，使它有极为重要的应用前景。它不但可以用在传统激光器的各个应用方面，如数据存储、激光打印、照明与显示、光交换以及纤通信等领域；尤为重要的是，它是光信息处理、光互连、光计算、光神经网络等领域所需光源的最佳选择。微腔激光器及其集成的二维面阵，对光纤通信、信息显示以及整个光信息处理技术的发展具有极为深远的意义。
目前，已从实验上在各种凝聚态物质体系中实现了形式多样的微腔结构。其中，有机聚合物光学微腔的研究格外受到人们的关注。以有机聚合物材料为有源介质的光学微腔已成为新一代微型谐振腔的典型代表，得到了很多令人振奋的结果，不但成为研究腔量子电动力学效应的绝妙范例，而且利用微腔来控制有机聚合物材料的自发发射特性，增强红、蓝、绿三基色，为彩色平板显示及新型高效的有机发光及激光器件的研究和发展展现了诱人的应用前景。
有机电致发光由于具有很多优点，在固体化平板显示领域具有重要应用前景。但是有机材料的发光谱带非常宽，难以满足实际显示应用对色纯度的要求。在普通的有机发光器件中引入光学微腔就可以很好地解决这个问题。有机微腔发光具有如下优点：利用微腔的谱线窄化和强度增强效应可以提高有机发光的色纯度和发光效率。微腔的发射模式受腔长控制。通过调节腔长可以改变微腔的发光波长，因而便于实现三基色和白色发光。利用微腔不仅可以控制有机材料的发光特性，而且通过合理的腔的设计，为有机聚合物激光的实现创造了条件。