Neue Lasermaterialien auf Basis von Molekularsieb-Laserfarbstoff-Kompositen

Dieser Arbeit liegt die Idee zugrunde Molekularsiebe als dreidimensional strukturierte Mikrokavität für neue Mikrolaser zu nutzen. Laserfarbstoffe wurden durch Kristallisationseinschluss und Gasphasenbeladung wurden in mikroporöse Alumophosphate und Zeolithe eingebracht. Um die Abhängigkeit des Farbstoffeinschlusses in AlPO₄-5 von der Farbstoffgröße und –natur zu untersuchen wurden Beladungsgrade und -profile von Pyridin 2 und DCM quantitativ verglichen. Die unterschiedliche, räumliche Farbstoffverteilung wurde mit konfokaler Mikroskopie abgebildet und die Domänenstruktur von AlPO₄-5 enthüllt. Im Kern der Kristalle öffnen sich hexagonale Kegel zu beiden Kristallenden hin, welche sich deutlich vom Rest des Kristalls abgrenzen. Es wurde gezeigt, dass mit AlPO₄-5 /DCM-Kristallen neue, effiziente whispering gallery mode Mikrolaser erhalten werden. Bei weiteren Beladungsexperimenten wurden in Silicalit-1-Kristallen senkrecht zur c-Achse orientierte Defektregionen gefunden.

This work is based on the idea of using molecular sieves as defined microcavities in order to generate new microlasers. Laser dyes were incorporated into the pores of microporous aluminophosphates and zeolites by crystallization inclusion and gas phase loading. The dependence of the dye inclusion in AlPO₄-5 on the size and character of the dye was studied with Pyridin 2 and DCM by comparing dye loading profiles quantitatively. A strongly different, spatial dye loading was mapped with confocal fluorescence microscopy and revealed a characteristic domain structure of AlPO₄-5 . An internal hexagonal cone opens from the crystal center to both ends differing from the outer region in the crystal. It could be shown, that AlPO₄-5 /DCM crystals are a new type of efficient whispering gallery mode microlasers. With further loading experiments in silicalite-1 crystals, defect regions oriented perpendicular to the c-axis of the crystals were found.