Laser Raman aléatoire à colorant sans cavité basé sur le colorant Rhodamine B et des nanoparticules de ZnO synthétisées de manière écologique

Dans cet article, il est proposé de produire un laser Raman aléatoire sans cavité basé sur le colorant Rhodamine B (RhB) contenant des nanoparticules de ZnO synthétisées par une voie verte à l'aide d'extrait de brou de noix. Les nanoparticules de ZnO agissent comme de puissants centres de diffusion, permettant une rétroaction diffuse dans un milieu à gain désordonné et prenant en charge de multiples modes actifs en Raman sans nécessiter de résonateurs bien définis. La caractérisation complète des constituants de ZnO révèle des particules sphériques agglomérées à l'échelle nanométrique d'une taille principalement comprise entre 20 et 25 nm (moyenne de 21.4 ± 4.1 nm), une composition riche en Zn–O avec du carbone résiduel provenant de l'extrait de noix, présentant une structure amorphe. L'analyse optique révèle des indices de réfraction à 532 nm allant de 2.07 à 2.20, déterminés par les méthodes de Moss, de Herve et dépendantes de la longueur d'onde, compatibles avec une diffusion robuste, ainsi qu'une fonction diélectrique caractérisée par une forte signature d'absorption interbande dans l'UV. Les performances d'émission laser sont démontrées en pompant des dispersions de RhB/ZnO à l'aide d'un laser Nd: YAG à 532 nm. Les résultats indiquent le potentiel des nanoparticules de ZnO issues d'une synthèse verte comme centres de diffusion pour le développement de systèmes laser aléatoires écologiques. La puissance de sortie du laser Raman aléatoire proposé présente un fonctionnement multimode avec des largeurs de raie ultra-étroites et des facteurs de qualité élevés. Le fonctionnement multimode du laser Raman aléatoire dans la région de 561–581 nm est obtenu à l'aide du laser sans cavité proposé. Le laser proposé bénéficie d'une voie de synthèse durable, d'un traitement en solution simple et d'un potentiel pour des dispositifs photoniques évolutifs et à faible coût.