A simple approach to producing a distributed feedback (DFB) laser is explored. In this work, periodic diffraction grating is fabricated by direct electron-beam patterning of a conjugated polymer. Electron irradiation alters the refractive index of the polymer, allowing a distributed feedback reflector (DFR) to be fabricated directly by appropriately irradiating certain areas of the polymer. The irradiated polymer does emit light, but the intensity and the wavelength of its emission are significantly affected. The pristine (non-irradiated) sections of the system serve as the primary gain medium, while the irradiated sections provide the necessary refractive index difference. The applicability of the approach introduced in this work is not limited to just the polymers tested in this paper; by carefully determining the appropriate grating period, it can be applied to other gain media to achieve lasing at various wavelengths. The detailed methodology by which a distributed feedback laser is fabricated via electron irradiation is discussed along with the advantages such an approach can provide over the conventional.
본 연구에서는 분포 궤환형 (DFB) 레이저를 생성하기 위한 간단한 접근법에 대해 살펴본다. 공액 고분자 물질에 직접적인 전자빔 패터닝을 통해 주기적인 회절 격자가 제작된다. 전자빔 조사된 고분자 물질의 굴절률이 변하게 되므로, 전자빔을 특정 영역에 적절히 조사하여 분포 궤환형 반사체 (DFR) 를 제작한다. 전자빔이 조사된 고분자 물질은 빛을 방출하지만 강도 및 파장은 크게 영향을 받는다. 전자빔이 조사되지 않은 부분은 1차 이득 매질의 역할을 하는 반면, 전자빔이 조사된 부분은 필요한 굴절률 차이를 갖게 된다. 이러한 전자빔 조사 접근법은 본 연구에서 사용된 고분자 물질에만 국한되지 않는다. 격자주기의 적절한 변화를 통해 다른 이득 매질에서 다양한 파장의 레이저를 발생시킬 수 있다. 분포 궤환형 레이저가 전자빔 조사를 통해 제조되는 자세한 방법론 및 기존 방식 대비 이점에 대해 논의된다.
