SiO$_2$纳米颗粒形貌对随机激光器散射效率的影响
光学
2024-09-04 v1 应用物理
摘要
在这项工作中,我们比较了石英岩纳米颗粒(QtzNP——晶态SiO)与非晶二氧化硅纳米颗粒(ASNP)作为随机激光器(RL)中散射体的效应,将激光效率与散射体的形貌和折射率(RI)相关联。该RL基于含有QtzNP或ASNP悬浮于罗丹明6G(Rh6G)与乙二醇(EG)悬浮液中的激光介质。观察到即便浓度低至0.5mg/mL,QtzNP的RL效率相较ASNP也有显著提升。这种RL效率的增长归因于QtzNP较高的折射率(n=1.54),其增加了光在颗粒表面的反射率,以及与平面板状尖锐边缘处的高场散射强度相关,后者与颗粒形貌有关。我们还对不同粒径与形状进行了有限元方法(FEM)仿真,注意到QtzNP相较ASNP的输出增强,证实了实验结果。本文所报道的QtzNP与ASNP形貌对散射效率的比较,有助于优化基于天然与合成纳米材料的激光系统性能。
引用
@article{arxiv.2307.16110,
title = {Impact of SiO$_2$ nanoparticle morphology on scattering efficiency for random lasers},
author = {Yan D. R. Machado and Gleice C. M. Germano and Edison Pecoraro and Antonio Mario L. M. Costa and Isabel C. S. Carvalho},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.16110},
year = {2024}
}