[发明专利]激光器的多层平面波导结构及多波长有机激光器的制备方法

权利要求书

1.一种激光器的多层平面波导结构，其特征在于，由至少两个平板波导结构单元级联组成多层平面波导结构，在相邻的两层平板波导结构单元之间设置中间调制层，所述中间调制层通过采用低折射率的超厚透明层-高反射率的超薄金属层-低折射率的超厚透明层的第一种复合层，或者通过采用高反射率的超薄金属层-低折射率的超厚透明层-高反射率的超薄金属层的第二种复合层，所述中间调制层与相邻设置的激光染料层形成平板波导单元，所述高反射率的超薄金属层的厚度不大于20nm，所述低折射率的超厚透明层的厚度为80-500nm，所述高反射率的超薄金属层的折射率和所述低折射率的超厚透明层的折射率皆小于激光染料层分子的折射率。

2.根据权利要求1所述激光器的多层平面波导结构，其特征在于：所述激光染料层的材料为小分子的DCM、PBD或DSB，或者为共轭聚合物聚苯乙烯或其衍生物，或为聚芴类材料，或者所述激光染料层的材料以将有机小分子材料扩散在具有良好成膜性能的材料PMMA或PVK中成膜。

3.根据权利要求1或2所述激光器的多层平面波导结构，其特征在于：所述高反射率的超薄金属层的折射率和所述低折射率的超厚透明层的折射率皆小于1.70。

4.根据权利要求3所述激光器的多层平面波导结构，其特征在于：所述低折射率的超厚透明层的折射率小于1.52。

5.一种具有权利要求1所述多层平面波导结构的多波长有机激光器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

a．准备基板；

b．采用沉积、溅射或旋涂方法，在基板上制备第一种有机激光染料层；

c．采用沉积、溅射或旋涂方法，在第一种有机激光染料层上继续依次制备厚度为80-500nm的低折射率透明层、厚度不大于20nm的高反射率超薄金属层和厚度为80-500nm的低折射率透明层，形成第一层中间调制层，使第一层中间调制层、第一种有机激光染料层以及基板三层结构构成了第一个波导结构单元；

d．采用沉积、溅射或旋涂方法，在第一层中间调制层的低折射率透明层上继续制备第二种有机激光染料层；

e．采用沉积、溅射或旋涂方法，在第二种有机激光染料层上再继续依次制备厚度为80-500nm的低折射率透明层和厚度不大于20nm的高反射率超薄金属层，形成第二层中间调制层，使第二层中间调制层和第二种有机激光染料层构成了第二个波导结构单元，所述第一个波导结构单元和所述第二个波导结构单元结合形成双波长平板结构；

f．完成多波长有机激光器的制备；或者继续采用沉积、溅射或旋涂方法，在第二层中间调制层的高反射率超薄金属层上继续制备厚度为80-500nm的低折射率透明层，使第二个波导结构单元中增加低折射率透明层，然后再在第二个波导结构单元中的低折射率透明层之上，采用沉积、溅射或旋涂方法制备又一种有机激光染料层、厚度为80-500nm的低折射率透明层和厚度不大于20nm的高反射率超薄金属层，继续形成又一层中间调制层，进而形成后续的又一个波导结构单元，形成三波长平板结构；或者以本步骤方法继续制备后续的又一个波导结构单元，直到多波长有机激光器的制备。

6.根据权利要求5所述多波长有机激光器的制备方法，其特征在于：所述高反射率的超薄金属层的折射率和所述低折射率的超厚透明层的折射率皆小于激光染料层分子的折射率。

7.根据权利要求6所述多波长有机激光器的制备方法，其特征在于：所述高反射率的超薄金属层的折射率和所述低折射率的超厚透明层的折射率皆小于1.70。

8.根据权利要求7所述激光器的多层平面波导结构，其特征在于：所述低折射率的超厚透明层的折射率小于1.52。

9.根据权利要求5～8中任意一项所述多波长有机激光器的制备方法，其特征在于：在每层有机激光染料层制备过程中，采用沉积方法成膜时，控制沉积速率接近1.0?/s。