گسیل لیزر کاتوره‌ای از محلول‌های کلوئیدی شامل میکرو ساختارهای کربن نیترید گرافیتی‏

در این مقاله، گسیل لیزر کاتوره‌ای از محلول‌های کلوئیدی رنگدانه‌ای شامل میکرو ساختارهای کربن نیترید گرافیتی (g - c3n4) را گزارش می‌دهیم. میکرو ساختارهای g - c3n4 در محلول رنگدانۀ آلی رودامین b پخش می‌شوند تا بازخورد نوری لازم را از طریق رخدادهای چند پراکندگی نور فراهم کنند. مولکول‌های رودامین b بهرۀ نوری را از طریق فرایند گسیل القایی تحت دمش نوری پر شدت فراهم می‌کنند. به صورت تجربی نشان داده می‌شود که تابش لیزری کاتوره‌ای در محلول کلوئیدی ساخته شده از رنگدانه و میکرو ساختارهای g - c3n4، پس از یک آستانۀ مشخص، اتفاق می‌افتد. ما رفتار وابسته به دمش سامانة پیشنهاد شده را مطالعه می‌کنیم. از آنجایی که فقط گسیل خود به خودی تقویت شده از محلول شامل رنگ رودامین b بدون میکروساختارهای g - c3n4 به دست می‌آید، بنابراین اثبات می‌شود که وجود میکرو ساختارهای g - c3n4 نقش کلیدی در مشاهدۀ تابش لیزری کاتوره‌ای دارد. در پایان، غلظت میکرو ساختارهای g - c3n4 را تغییر داده و مشاهده می‌کنیم که با افزایش غلظت میکروساختارهای g - c3n4، شدت تابشی افزایش و آستانۀ لیزری کاهش پیدا می‌کند. بنابراین اثبات می‌شود که میکرو ساختارهای g - c3n4 می‌توانند گزینۀ خوبی برای انتخاب محیط پراکنندۀ لیزرهای کاتوره‌ای باشند و بازخورد نوری لازم برای دستیابی به گسیل لیزری کاتوره‌ای توسط چند پراکندگی نور از میکرو ساختارهای g - c3n4 تامین می‌شود.

Random lasing emission from colloidal solutions of graphitic carbon nitride microstructures

In this paper, we report on random lasing emission from colloidal solutions of graphitic carbon nitride (gC3N4) microstructures. The gC3N4 microstructures are dispersed in rhodamine B (RhB) dye solution to provide the necessary optical feedback via light multiscattering events. RhB molecules provide optical gain via stimulated emission process under intense optical pumping. It is experimentally demonstrated that random lasing action occurs in the colloidal solution composed of dye and gC3N4 microstructures, after a specific threshold. We study the pump dependent behavior of the proposed system. Since only amplified spontaneous emission is achieved from the solution of RhB dye without gC3N4 microstructures, it is demonstrated that the existence of gC3N4 microstructures has a key role in the observation of random lasing emission. Finally, we change the concentration of gC3N4 microstructures and observe that the output intensity increases and the lasing threshold decreases by increasing the concentration of gC3N4 microstructures. It is then verified that gC3N4 microstructures can be a good candidate for the scattering medium in random lasers and the essential optical feedback for realizing random lasing emission is provided by light multiscattering from gC3N4 microstructures.