High performance thin film organic lasers for sensing applications ; Láseres de alta eficiencia basados en películas orgánicas delgadas: aplicaciones como sensores
This paper summarizes the most important results of the PhD Thesis presented by M. M-V. and directed by M.A. Díaz-García. Thin film organic lasers have demonstrated its applicability at laboratory scale, spectroscopy, optical communications, chemical sensing or biosensing. To bring optically-pumped solution processed thin film organic lasers to the real market the active material must be: able to emit at low pump excitation (low threshold), photostable to ensure a long operational lifetime; capable of emitting at various wavelengths or colours, processable by low-cost solution-based methods and mechanically flexible. We show all these properties amalgamated in a novel organic active materials: carbon-bridged oligo(p-phenylenevinylene)s (COPVn) dispersed in thermoplastic polymer films and a COPV-polymer prepared as a neat film. Novel devices by using different architectures have been optimized and studied. The high performance achieved with these laser devices has been demonstrated by pumping them with an inexpensive laser diode. The sensing applicability of thin film organic lasers has been also demonstrated by preparing and characterizing bulk refractive index sensors and biosensors. ; Este documento resume los resultados más importantes de la tesis doctoral presentada por M. M-V. y dirigida por M.A. Díaz-García. Los láseres orgánicos de película delgada se aplican a escala de laboratorio, espectroscopía, comunicaciones ópticas, detección química o biodetección. Para conseguir llevar este tipo de láseres de manera eficiente al mercado, el material activo ha de cumplir las siguientes características: capacidad de emitir al ser bombeando a baja energía, alta fotoestabilidad para garantizar una larga vida útil; capacidad de emitir a diferentes longitudes de onda o colores, procesabilidad por métodos de bajo coste y que el dispositivo sea mecánicamente flexible. Todas estas propiedades están presentes en un novedoso material orgánico activo basado en oligómeros con puente de carbono (COPVn) disperso en películas de polímero termoplástico. Se han optimizado y estudiado nuevos dispositivos mediante el uso de diferentes geometrías y resonadores, observando un alto rendimiento y logrando bombearlos con un simple diodo láser. Algunas aplicaciones de detección con estos dispositivos han sido demostradas: sensores de índice de refracción y biosensores. ; The PhD thesis described in this paper, has been supported by the Spanish Government, through projects: MAT2008-06648-C02-01 and MAT-2011-28167-C02-01, and FPI grant (BES-2009-020747). MMV also acknowledges support from the European Community (FEDER) and Junta de Castilla y León (JCYL) through Postdoctoral Fellowship (no. SA046U16), as well as, under a Postdoctoral project CDEIGENT/2018/024 (Generalitat Valenciana, Spain).
