2024.7.22本科/研究生院 / 研究 / 研究人员/公司

采用涂层法合成WGM光学谐振腔,实现工艺简单、批量生产和大面积扩张

光学谐振器 (*1) 作为有机 LED 和光学传感器等设备中使用的下一代光源而备受关注。光谐振器具有将光限制在一定时间内的结构,因此光损耗很小,并且可以以低能量操作该装置。
其中,WGM光学谐振器(*2)具有圆形形状,并且具有光在被全反射的同时继续循环的显着特性。微米级的微球作为WGM光学谐振器产生谐振光,根据其尺寸和折射率,它成为具有高光输出的光源。
然而,微球等有机光学谐振器是通过发光分子自组装(*3)来制造的,这使得难以确保均匀性且制造工艺复杂,不适合大规模生产。

林正太郎教授松尾匠助理教授,Yasuki Tanikubo(硕士化学课程,2023年完成)开发了一种将发光分子应用于硅胶等微球的新方法,并成功轻松制造了WGM光学谐振器。此外,我们还透露它们充当传感器,可以灵敏地检测环境变化。

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这使得制造大量具有不同物理特性的光学谐振器成为可能,并将它们排列成大面积,可广泛用作微型光学传感器和激光光源。

该结果于 2024 年 7 月 20 日发表在 Advanced Optical Materials (Wiley) 上。

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研究员评论

“新型 WGM 光学谐振器的开发是创造新型高分子材料以使其更接近社会实现的一个重要点。然而,即使你可以想象如何创造它们,为了清楚地解释和体现结果,你需要拥有光学特性方面的专业知识和对光学材料化学的强烈认识。我们需要有能力做到这一点的松尾博士的帮助。这一结果阐明了制造过程,只需简单混合即可制成我们合成的发光分子和微球,其 WGM 共振(专利)可以用作传感器,我们很高兴能够从制造过程中提供一种新材料。”(林正太郎教授)

已发表的论文

标题:轻松湿法加工与球形硅胶和 π 共轭分子混合的独立式回音壁模式谐振器
作者:松尾匠海、谷久保博树、林正太郎
发表于:先进光学材料
发布日期:2024 年 7 月 20 日
做我:https://doiorg/101002/adom202401119

术语表

*1) 光学谐振器
  一种通过排列镜子来产生驻波光的装置,使光来回或绕圈多次。

*2) WGM光学谐振器(回音壁模式光学谐振器)
 球形或圆盘形光学谐振器,可有效地将光限制在微小区域内。

*3) 自组织
 分子规则聚集的有序结构或形状的形成,例如结晶。

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