三维多孔阳极氧化铝膜光子禁带受激辐射研究

项目名称： 三维多孔阳极氧化铝膜光子禁带受激辐射研究

项目编号： No.11204325

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 物理学I

项目作者： 王彪

作者单位： 中国科学院宁波材料技术与工程研究所

项目金额： 26万元

中文摘要： 近年来，光子晶体激光由于其新奇特性而受到了广泛关注。利用电子束光刻等方法制备出1D或2D光子晶体结构来开展光子结构对有机染料的受激辐射发光特性调控已有较多报道。但基于三维纳米孔结构的光子晶体激光的研究则由于三维纳米孔阵列的制备十分困难，因此很少被报道。本研究拟通过低成本的高纯铝片可控周期性阳极氧化，制备出面积大于10 mm ×0 mm以上，纳米孔周期尺寸在三维方向上均与可见光在材料中的波长相当（～200 nm）的新型三维多孔氧化铝膜材料，并开展该三维纳米孔阵列结构基片的光子特性对负载其中的激光染料分子受激辐射发光特性影响的研究。希望通过上述研究，阐明三维纳米多孔阵列光子结构的参数对激光染料分子受激辐射发光特性的调控机理，降低染料分子受激辐射的阈值，从而有助于在新型高性能光子晶体激光器的制备方面取得突破。

中文关键词： 周期性孔结构；阳极氧化铝；可控制备；荧光；

英文摘要： Lasers from photonic crystals （PCs） that have a spatially periodic refractive index have recently attracted considerable interest.Laser action of fluorescent dye that based on the band gap of PCs have been reported using one-dimensional (1D) or two-dimensional (2D) periodic structure prepared by the electron beam lithography.However,lasing has rarely been reported in three-dimensional ( 3D) periodic nanostructures because it is difficult to form 3D hole arrays with small hole intervals around visible wavelength scale.In this study, we will prepare large area (＞10 mm ×0 mm) 3D porous anodic alumina with nanopore intervals around visible wavelength scale (～200 nm)　through periodic anodization of Al in an acidic solution.Then we will examine the laser action of dye doped 3D porous anodic alumina with 3D nanopore arrays. We suggest that the new 3D porous anodic alumina membrane may be promising materials to reduce the lasing threshold and provide a new approach for high-performance Lasers.

英文关键词： periodic structure；anodic alumina；controllable fabrication；fluorescence；