لیزر پلیمری (Polymer Laser)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر پلیمری (Polymer Laser) :
Polymer Laser نوعی لیزر است که در آن محیط فعال از مواد پلیمری (معمولا پلیمرهای مزدوج (conjugated polymers) دوپ شده با مواد فلورسنت) تشکیل شده است. این لیزرها به دلیل قابلیت ساخت آسان، هزینه پایین، و انعطاف پذیری مکانیکی، برای کاربردهایی مانند حسگرها، نمایشگرها، و اپتیک یکپارچه مورد توجه هستند. آنها معمولا با پمپ نوری (با لیزر یا لامپ) کار می کنند. دستیابی به پمپاژ الکتریکی (لیزر پلیمری با تزریق جریان) بسیار دشوار است و یکی از چالش های اصلی در این حوزه است.
مکانیزم: در پلیمرهای مزدوج، الکترون ها در طول زنجیره پلیمر غیرمستقر هستند و شکاف انرژی (HOMO-LUMO) در محدوده مرئی تا مادون قرمز نزدیک قرار دارد. با جذب نور پمپ، اکسیتون ها (جفت الکترون-حفره) ایجاد می شوند. این اکسیتون ها می توانند در امتداد زنجیره حرکت کرده و به طور تابشی بازترکیب شوند و فلورسانس تولید کنند. اگر شدت پمپ کافی باشد، گسیل القایی رخ داده و لیزر تولید می شود. به دلیل پهنای طیف گسیل وسیع پلیمرها، می توان لیزرهای قابل تنظیم ساخت.
چالش ها: بازده کوانتومی فلورسانس در پلیمرها ممکن است محدود باشد. تخریب نوری و شیمیایی پلیمرها در اثر تابش شدید یک مشکل اساسی است. همچنین دستیابی به پمپاژ الکتریکی به دلیل تحرک پایین حامل ها و تلفات تماس ها دشوار است. با این حال، تحقیقات برای بهبود مواد و ساختارها ادامه دارد.
کاربردهای بالقوه: حسگرهای شیمیایی و زیستی (با استفاده از پلیمرهای حساس به محیط)، منابع نور در نمایشگرهای انعطاف پذیر، و لیزرهای تزریقی در اپتیک یکپارچه. تاکنون نمونه های آزمایشگاهی با پمپ نوری ساخته شده اند، اما لیزرهای پلیمری تجاری با پمپ الکتریکی هنوز در دسترس نیستند.
