High performance thin film organic lasers for sensing applications

Resumen

En esta tesis se presenta el estudio de láseres (de excelentes prestaciones) preparados en forma de película delgada, con énfasis en su aplicación como sensores ópticos y biosensores. La tesis se estructura en dos temas principales: en primer lugar, el estudio de láseres orgánicos con realimentación distribuida, DFBs, (en los que el resonador está en forma de red de difracción) como sensores de índice de refracción, y en segundo lugar, se estudian las características ópticas de un nuevo conjunto de materiales como medios de ganancia en láseres orgánicos en estado sólido. En la primera parte se analizan las sensibilidades y propiedades ópticas en función del espesor de la película en sensores DFB basados en perileno naranja, también se demuestra su capacidad para detectar biomarcadores del cáncer a concentraciones clínicamente relevantes (<15 ng/ml). Además, mediante el uso de DFBs se lleva a cabo una nueva forma de monitorizar la cantidad de disolvente que es evaporado en películas poliméricas tras realizar diferentes tratamientos térmicos. Estas películas fueron preparadas por la técnica spin-coating a partir de una disolución de un polímero (poliestireno) en un disolvente orgánico. En la segunda parte se exploran las características ópticas de una nueva familia de moléculas orgánicas, llamados COPVs, tanto en forma de oligómeros como de polímero. Éstos muestran una excepcional combinación de baja energía de bombeo requerida para obtener emisión laser, sintonizabilidad de la longitud de onda de emisión a lo largo del espectro visible y alta fotoestabilidad. Todas estas propiedades son importantes para conseguir comercializar estos dispositivos.