【摘 要】
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近年来生物材料因其生物亲和力强、透氧性和亲水性等无法比拟的优点越来越受到重视。一些科学家使用生物材料制备了各式各样的光子器件,其中,利用天然丝制作生物光纤设计光子器件是一个十分有趣的研究方向。本论文以天然丝制作生物光纤为研究对象,探索生物材料作为随机激光增益介质的可行性和优越性,研究随机激光在生物材料中的传播形式。通过改变泵浦光位置从而调控随机激光的波长。本论文使用以染料Rh6G掺杂的生物蚕丝电纺
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近年来生物材料因其生物亲和力强、透氧性和亲水性等无法比拟的优点越来越受到重视。一些科学家使用生物材料制备了各式各样的光子器件,其中,利用天然丝制作生物光纤设计光子器件是一个十分有趣的研究方向。本论文以天然丝制作生物光纤为研究对象,探索生物材料作为随机激光增益介质的可行性和优越性,研究随机激光在生物材料中的传播形式。通过改变泵浦光位置从而调控随机激光的波长。本论文使用以染料Rh6G掺杂的生物蚕丝电纺丝结构为基底制作了多色随机激光器,研究了其随机激光特性和在成像方面的应用。论文研究内容和结果如下:染料Rh6G掺杂的生物蚕丝电纺丝的制备。将家蚕蚕丝作为原料,激光染料Rh6G掺杂,使用静电纺丝技术将蚕丝重构成蚕丝蛋白静电纺丝。通过显微镜和SEM图片研究了生物蚕丝电纺丝的形貌特征。由于蚕丝蛋白并非晶体单质,其折射率不是一个定值。研究了生物蚕丝电纺丝随机激光的性质。在532 nm激光的泵浦下,获得了在可见光波段的蚕丝蛋白随机激光。采取了不同的时间间隔随机激光光谱,研究了生物蚕丝电纺丝随机激光的波动性,其强度波动范围不大,稳定性高。研究了生物蚕丝电纺丝随机激光的寿命,约为300 s。生物蚕丝电纺丝随机激光阈值很低,大概在2.86μJ。采集了不同偏振角下生物蚕丝电纺丝随机激光光谱,其偏振度为0.41,研究了泵浦光与随机激光在电纺丝结构中的传输模式。泵浦光在电纺丝中呈现局域态传播,而随机激光呈现扩散态传播。研究了生物蚕丝电纺丝随机激光在多色随机激光器上和成像方面应用。由于生物蚕丝电纺丝结构的复杂性,可以通过改变泵浦位置来调节随机激光的波长,其波长可调控范围为从555 nm–590 nm。对不同波长的随机激光的阈值进行了研究,其阈值低。当蚕丝蛋白随机激光被用作无散斑成像和非侵入式成像的光源时,干涉条纹很少,是优秀的成像光源。本论文中引入了C值（散斑对比度）来定性分析无散斑成像的好坏,蚕丝蛋白随机激光的C值为0.02。最后本论文给出了利用蚕丝蛋白随机激光对非侵入式成像进行了探索,可以还原出部分的图像信息。
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