具有可调受激发射的堆叠式电纺聚合物纳米纤维异质结构

我们展示了由不同种类发光电纺纤维制成的堆叠有机激光异质结构，每种纤维均能在特定光谱区域提供光学增益。通过具有无序二维组织和三维组分异质性的贴合纤维层，获得了一种分级架构。激光聚合物纤维被逐层叠加，表现出该有机异质结构两侧的非对称光学行为，以及依赖于激发方向的、可调的双色受激发射。发光衰减时间测量表明，能量受体分子在决定高能供体物种猝灭方面作用甚微。这些发现表明，掺杂不同染料的非织造发光电纺纤维堆叠表现出被临界抑制的Förster共振能量转移，该转移仅限于不同纤维种类之间的连接处。这导致获得具有大体上物理分离的受体和供体的杂化材料，从而在很大程度上防止供体猝灭，并使从多个光谱带实现同时激光发射变得容易得多。还在该系统上进行了相干背散射实验，暗示了随机激光特征的出现。这些新型有机激光系统可应用于需要柔性和双向激发源、光学传感器和纳米光子学的微流控器件中。