Trois structures de rétroaction distribuées éclairées par une lampe UV. Crédit :Juan Cabanillas-González
L'intérêt pour l'électronique plastique et la photonique a connu une augmentation significative au cours des dernières décennies en raison de l'exceptionnelle optique, propriétés semi-conductrices et mécaniques de ces matériaux. Électronique en plastique, à base de polymères conjugués, combinez les avantages d'une aptitude au traitement économique compatible avec le dépôt sur de grandes surfaces pour concevoir des géométries laser de pratiquement n'importe quelle forme. Ceci est impossible avec des matériaux semi-conducteurs inorganiques rigides. Ces matériaux hautement luminescents ont été incorporés dans une variété de géométries de résonateurs telles que des cristaux photoniques ou des cavités à rétroaction distribuée (DBF) pour permettre des lasers polymères conjugués pompés optiquement avec une émission dans le spectre visible et proche infrarouge.
Une collaboration entre IMDEA Nanociencia et les chercheurs de l'Université technique de Nanjing a produit de nouveaux transparents, lasers DBF tout polymère. Les lasers DBF utilisent les nanostructures périodiques à l'échelle des longueurs d'onde pour rétrodiffuser les photons afin d'obtenir des interférences constructives. Dans leur travail, Les structures DBF ont été nanoimprimées sur des films thermoplastiques (diacétate de cellulose) et recouvertes de polymères conjugués hautement luminescents. De cette façon, les lasers conçus présentent une émission homogène dans le bleu, couleurs vertes et rouges. En outre, la longueur d'onde d'émission est accordable en courbant les cavités flexibles DBF.
Les avantages de l'utilisation de matériaux thermoplastiques tels que le diacétate de cellulose comme substrats sont nombreux :il est bon marché, facilement disponible, souple et transparent, même lors du recuit. Aussi, le diacétate de cellulose est compatible avec plusieurs solvants organiques, il est obtenu à partir de pâte de bois renouvelable, et il est biodégradable. Les chercheurs ont démontré la robustesse de leurs structures en évaluant les valeurs seuils laser lors de la flexion, confirmant que les propriétés optiques et structurelles de la couche active ne se détériorent pas.
La stratégie suivie est évolutive et polyvalente. Les lasers DBF ont actuellement un large éventail d'applications en tant que lasers mécaniquement flexibles, par exemple, sur les dispositifs de laboratoire sur puce en analyse biomédicale, technologies de l'information et de la détection.