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采用一般聚合物基质的固体染料激光介质的光稳定性较差,而光稳定性是制约其向实用化发展的重要因素。因此本文研究对聚合物基质的固体染料激光介质进行改性,提高其光稳定性,为固体染料激光的实用化做出探索。本文首先介绍了改性聚合物基质固体染料激光的研究进展,给出了染料激光器的基本理论;接着介绍了聚合物基质固体染料激光介质的制备;然后在此基础上研制了光稳定剂改性、单体共聚改性和共聚基质有机改性三大系列的固体染料激光介质。利用重频5Hz、脉冲输入能量100mJ(能量密度为0.23J/cm2),调Q Nd:YAG的倍频光(532nm,~13ns)纵向泵浦研究各系列介质的光学特性和光稳定性。制备了掺不同浓度的光稳定剂TMP和TPA的固体染料激光介质。因为光稳定剂可以淬灭固体染料激光介质中的自由基和单重态氧分子,防止染料变质降解,因此光稳定剂的加入可以有效提高介质的光稳定性。研究发现,掺TMP和TPA改性的介质光稳定性分别是未改性介质的1.5倍和2.5倍。采用HPA和TMPTMA两种共聚单体以不同比例同MMA共聚改性。因为共聚单体与MMA聚合形成的聚合物分子链空隙较小,可以限制染料分子在介质中的移动,防止染料降解,提高固体染料激光介质的光稳定性。HPA和TMPTMA与MMA共聚的介质光稳定性分别是未改性介质的31倍和2倍。制备了基质为PMMA掺甲醇改性,以及基质为MMA与HEMA或HPA共聚并掺乙二醇改性的固体染料激光介质。因为小分子量添加剂可以改善聚合物基质的传热效率,减少染料受热降解,还可以填充聚合物分子链间的空隙,减少染料分子的移动,从而提高固体染料激光介质的光稳定性。掺10%甲醇改性的介质光稳定性是未改性介质的11倍。掺5%乙二醇改性的以P(MMA:HEMA=60:40)为基质的介质光稳定性是未改性介质的8倍。制备了基质为MMA与HEMA或HPA以不同比例共聚,并掺甲醇改性的固体染料激光介质。当基质为P(MMA:HEMA=85:15)并掺15%的甲醇时,介质光稳定性是未改性介质的10倍。当基质为P(MMA:HPA=75:25)并掺10%的甲醇改性时,介质光稳定性是未改性介质的2倍。