CHẤT MÀU VÀ LASER MÀU
H3C CH3 COOCH
Hỡnh 2.1 Cấu trỳc húa học của Rhodamine 6G
Thực tế, ở nhiệt độ phũng cỏc mức S0i là trống do sự phõn bố của cỏc phõn tử tuõn theo phõn bố Boltzmann, do vậy chỉ cần mật độ tớch lũy khụng quỏ lớn trờn mức S10 cũng đủ để phỏt laser nhờ cỏc dịch chuyển S10→ S0i. Do vậy ta thấy rằng vựng phổ của laser màu chỉ cú thể nằm trong vựng phổ huỳnh quang của phõn tử chất màu.
Bờn cạnh cỏc dịch chuyển bức xạ cũn cú cỏc dịch chuyển khụng bức xạ. Cỏc quỏ trỡnh dịch chuyển khụng bức xạ bao gồm sự tớch thoỏt giữa cỏc trạng thỏi cựng bội: singlet–singlet, triplet–triplet gọi là sự dịch chuyển nội và dịch chuyển khụng bức xạ giữa cỏc trạng thỏi khỏc bội: singlet–triplet gọi là dịch chuyển tương tỏc chộo nhau trong hệ. Sự dịch chuyển nội từ S2 (hoặc từ trạng thỏi đơn kớch thớch cao hơn) về S1 xảy ra rất nhanh khoảng 10-11 s. Trạng thỏi bội ba T1 là trạng thỏi siờu bền (thời gian sống khoảng 10-7→10-6 s), nằm thấp hơn so với cỏc mức điện tử kớch thớch và sự tương tỏc của nú với S1 sẽ ảnh hưởng bất lợi cho cỏc hoạt động của laser màu vỡ:
+) Sự chuyển dời của phõn tử từ trạng thỏi đơn S1 đến trạng thỏi bội ba T1
sẽ làm giảm độ tớch lũy của trạng thỏi laser trờn.
+) Cỏc phõn tử trờn mức T10 cú thể hấp thụ bức xạ bơm hoặc bức xạ laser dẫn đến tăng mất mỏt năng lượng do hấp thụ triplet – triplet. Khi kớch thớch bằng nguồn bơm laser xung cú thời gian xung nhỏ hơn 0,1 às thỡ dịch chuyển singlet – triplet cú thể bỏ qua.
Như vậy, ta cú thể xem laser màu hoạt động theo sơ đồ bốn mức năng lượng: mức 1 là mức cơ bản S00, mức 2 là mức laser dưới gồm cỏc mức dao động S0i, mức 3 là mức laser trờn S10 và mức 4 là mức kớch thớch gồm cỏc mức dao động S1i.[9]