双光子吸收

摘要： 双光子吸收碱金属蒸汽激光器(TPAL)在基础研究和国防工程中有重要的应用前景,近些年来已成为激光领域研究热点之一,但TPAL还缺少相关的理论模型。因此,本文基于碱金属原子的双光子吸收能级跃迁过程构建速率方程,并建立了TPAL理论模型,研究了单波长泵浦双光子吸收铷蒸汽激光器(Rb-TPAL)的工作特性,分析了泵浦光束腰位置、蒸汽池温度以及泵浦功率对Rb-TPAL蓝光输出特性的影响。结果表明,通过优化泵浦光束腰位置和蒸汽池温度,在高功率泵浦情况下,Rb-TPAL可获得高功率蓝光激光输出。

摘要： 在10 K温度下,利用时间分辨荧光收集系统,研究了钙钛矿量子点超晶格单光子和双光子的荧光发光光谱及激子动力学特征.单光子过程表现出典型的超荧光特征:随着泵浦功率的增加,峰值强度非线性增加,辐射寿命迅速减小.同时,双光子吸收荧光光谱强度呈现二次非线性增加,激子动力学过程与单光子过程呈现出相同特征.这证明,激发密度达到一定强度时,双光子吸收也可以诱导超荧光过程.

摘要： 设计并合成了一种用于次氯酸根(ClO^(-))检测的螺二芴类双光子荧光探针.加入50μmol·L^(-1)ClO^(-)后,可以裸眼观察到探针溶液颜色从黄色变为无色,在波长365 nm的紫外光照射下荧光明显增强(10倍).在物质的量浓度为0~20μmol·L^(-1)范围内,荧光强度(Y)与ClO^(-)物质的量浓度(X)存在较好的线性相关性,其拟合方程为:Y=7.14241X+65.67557.根据3σ/k准则,计算出检测限为2μmol·L^(-1),表明探针对ClO^(-)有很好的灵敏性.该探针对ClO^(-)的荧光响应不受其他干扰物存在的影响,对ClO^(-)有很好的选择性.探针的荧光响应在广泛的pH范围内表现稳定,适宜在pH值为6~9对ClO^(-)的检测.用Z-扫描技术,测得探针的双光子吸收截面为300 GM.实验结果表明:该探针对环境和生物中ClO^(-)的检测具有很好的应用前景.

摘要： 金属配合物因其优异的光物理性质,如配位结构可调、好的光稳定性、大的斯托克位移、高的荧光量子产率与长的荧光寿命等,在生物成像、分子探针、医学影像等领域中备受关注.与单光子吸收相比,双光子吸收的金属配合物因其具有更加优秀的深度分辨率以及低光损伤性等优点,近些年被广泛应用于生物分子的荧光探针和细胞器染料等.本文综述了近年来具有双光子吸收的金属配合物对生物分子(如pH、O2、HC1O、NO、SO2、GSH、DNA等)的响应检测用于疾病的诊断,以及作为细胞器(如线粒体、溶酶体、脂滴、细胞核等)染料探针用于细胞内动态行为和演化过程的实时示踪研究.最后,针对金属配合物在生物分子探针以及细胞器染料等方面的应用前景进行了分析和探讨.

摘要： 大功率半导体激光器是现代激光加工设备、激光再制造设备、激光医疗、激光显示以及国防设备中重要的关键基础元器件和核心组件,在工业和国防等领域有着广泛的应用.提高半导体激光器的输出功率首先需要确定影响功率输出的因素,然后通过优化外延材料、芯片结构和制备工艺来解决这些问题.因此,对大功率半导体激光器输出功率影响因素的研究具有重要的意义.基于此,主要对限制GaAs基大功率半导体激光器输出功率的因素进行了综述,总结了近几年GaAs基大功率半导体激光器在腔面灾变、载流子泄漏、双光子吸收以及纵向空间烧孔方面的研究进展,这对进一步提高半导体激光器的输出功率、优化半导体激光器的结构设计、改进外延材料的质量以及提高材料的外延技术具有重要意义.

摘要： 总结分析国内外关于飞秒脉冲激光双光子吸收诱发单粒子效应研究的现状和技术发展趋势,分析了双光子吸收、自由载流子吸收和折射等非线性光学现象对双光子吸收诱发产生的载流子密度分布的影响;基于载流子密度分布模型,探讨基于Z扫描确定器件敏感深度的方法.通过总结飞秒脉冲激光在单粒子效应机理深度研究、空间任务器件筛选、电子设备抗辐射评估等方面的应用需求及前景,为进一步拓展飞秒脉冲激光单粒子效应实验技术在航天装备及卫星电子设备抗辐射性能评估方面提供建议和意见.

摘要： 本文利用飞秒瞬态吸收光谱技术,在近红外波段对Ge掺杂GaN(GaN:Ge)晶体进行了超快载流子动力学研究.在双光子激发下,瞬态吸收动力学呈现出双指数衰减,其中慢过程寿命随着泵浦光强增加而增加.瞬态吸收响应随着探测波长而单调增强,并在约1050 nm处由空穴吸收占据主导.利用简化模型模拟载流子动力学发现,GaN:Ge中碳杂质形成的深受主能级对空穴有很强的俘获能力,并且引起了缺陷发光.在较适中的载流子注入下,n型GaN中的载流子寿命可以通过控制缺陷浓度和载流子浓度来共同调控,使其可应用于发光二极管和光通信等不同的领域.

摘要： 光动力疗法(photodynamic therapy,PDT)是利用光和光敏剂高效治疗肿瘤的方法.但多数光敏剂在体内分布的选择性差、难溶于水以及仅能被穿透力较弱的光线激发而限制了疗效.本文利用生物可降解胶束甲氧基聚乙二醇-b-聚D,L-丙交酯[methoxy poly(ethylene glycol)-polylactide copolymer,mPEG-PDLLA]作为药物载体,增加光敏剂的溶解度,便于静脉注射,并通过尺寸效应提高药物在肿瘤部位的分布,同时在此载体中包埋新型强双光子吸收化合物(two-photon absorption compound,LTPA),作为近红外激光的转换器以间接激发光敏剂焦脱镁叶绿酸a(pyropheophorbide a,PPa),旨在增强对生物组织的穿透力,高效杀死肿瘤细胞,实现双光子光动力疗法.结果 表明,激光粒度仪测得该胶束的粒径约为55 nm,在电镜下呈形态规则的球形,粒径均一,包埋的双光子化合物和光敏剂可在酸性或中性pH值下从胶束中同步释放,且在808 nm近红外激光照射后,检测到单线态氧生成;在细胞实验中,4T1小鼠乳腺癌细胞在双光子光动力疗法(TP-PDT)的作用下,存活率受到明显抑制,且通过Annexin-V/FITC标记后发现大量细胞被诱导凋亡/坏死;载药胶束在小鼠肿瘤模型上(动物实验符合中国实验动物护理和使用准则,并经西南大学药学院实验动物伦理委员会批准)具有一定的靶向蓄积作用,TP-PDT对肿瘤生长具有较明显的抑制效果.综上,基于胶束为载体的TP-PDT是改进现有光动力疗法弊端的新尝试,在抗肿瘤的应用上具有良好的探索前景.

摘要： A novel naphthalimide derivative, N-(morpholinoethyl)-4-(4-ethynyl-phenol)-1, 8-naphthalimide (A) was synthesized by Sonogashira couple reaction by using 4-bromo-1, 8-naphthalicanhydride as the raw material. Its molecular structure was characterized by 1H NMR, 13C NMR and HR-MS (ESI). By analyzing the fluorescence emission spectra of compound A in six different polar organic solvents and methanol/tetrahydrofuran mixed solvents, along with the two-photon induced fluorescence spectra of A in tetrahydrofuran, the results showed that it has a significant response to the polarity with a solvatochromic effect. With the increase in solvent's polarity, the fluorescence emission peak of A is red-shifted and the fluorescence intensity is decreased. The two-photon absorption action cross section of A at 820 nm is 90 GM. In addition, A could be successfully localized to lysosomes, and the co-localization coefficient with lysosome commercial dye Lyso Tracker Red is as high as 0.902 6. Therefore, compound A as a novel two-photon absorption material could be used as a two-photon lysosomal tracking agent for cell imaging.%以4-溴-1, 8-萘二甲酸酐为起始原料通过Sonogashira偶联反应合成了一种新型萘酰亚胺衍生物 (N-吗啉乙基)-4-(4-羟基苯乙炔基)-1, 8-萘酰亚胺 (A), 其结构通过1H NMR、13C NMR、HR-MS (ESI) 表征, 并对化合物A在6种不同极性有机溶剂和甲醇/四氢呋喃混合溶剂中的荧光发射光谱, 以及A在四氢呋喃中的双光子诱导荧光光谱进行了分析.结果表明:A具有溶质变色效应, 随溶剂极性的增大, A的荧光发射峰发生红移, 且荧光强度下降.并且A在波长820 nm处的有效双光子吸收截面为90 GM.此外, A可成功定位于溶酶体, 与溶酶体商品化染料Lyso Tracker Red的共定位系数高达0.902 6.因此, 化合物A作为一个新型的双光子吸收材料, 可作为双光子溶酶体示踪剂用于细胞成像.

摘要： 在合成的一类三元离子缔合型铕配合物Eu(tta)4·DEASP中,阳离子基团DEASP做为Eu3+的双光子敏化剂,将Eua+的双光子激发波长拓展至生物光学窗口的长波波段1.06μm.在此基础上合成出一系列DEASP的衍生物,研究阳离子基团的推拉电子能力对于配合物双光子敏化效率的作用机制.通过改变阳离子基团的端基结构可以有效提高双光子敏化效率,有望获得1.06μm高效双光子吸收诱导荧光的铕荧光探针.

摘要： 合成了一种D-π-A型长共轭二苯乙烯衍生物1-硝基-4-(4-(4-炔丙氧基)苯乙烯基)苯乙烯基苯,采用IR、1H NMR对其的分子结构进行表征。测定了化合物的紫外吸收、单先子荧光性能。双光子吸收截面采用双光子诱导荧光法测定,双光子最大吸收波长位于800nm,吸收截面为535.7GM。

摘要： 利用一个简化的二能级模型的速率方程来计算双光子吸收系数,讨论了ZnSe的双光子吸收特征,并用此模型计算了ZnSe在600 nm和900 nm的双光子吸收系数。

摘要： 本文合成了以三苯胺为电子给体的苄叉烷烃酮类双光子染料, 测定了染料的光化学和光物理性质,染料的双光子吸收截面均达到1000GM以上。将染料分别和常用紫外光生酸剂N-羟基邻苯二甲酰亚胺三氟甲烷磺酸酯(NIOTf)组成双光子敏化产酸体系,测定了各生酸体系经单光子吸收敏化产酸的量子产率。利用该敏化产酸体系制备了化学增幅型正性光刻胶,用衰减全反射红外谱研究了光刻胶膜中经双光子吸收敏化产酸的催化降解过程。将光刻胶应用于飞秒激光双光子微加工,评估了其加工性能。实验证明,利用以上生酸体系能够制备高敏感度的双光子化学增幅正性光刻胶。

摘要： 本研究合成了以三苯胺为电子给体的苄叉烷烃酮类双光子染料，并将染料和光生酸剂组成双光子敏化产酸体系，系统的研究了染料的光化学和光物理性质。利用优选出的敏化产酸体系制备了化学增幅型正性光刻胶，用衰减全反射红外谱研究了光刻胶膜中经双光子吸收敏化产酸的催化降解过程。将光刻胶应用于飞秒激光双光子微加工，评估了其加工性能。

摘要： 双光子响应包括双光子吸收和倍频吸收。双光子响应光电探测器可以取代传统自相关装置中的倍频晶体和光电倍增管，从而构造出结构紧凑、价格便宜、调整方便、适用波长范围广的新型自相关装置。硅的双光子响应波长范围为1.2-2.1μm，恰好覆盖了光通信波长，所以高灵敏度硅双光子响应探测器在超短脉冲的自相关测量、光通信以及太赫兹波科学与技术等领域具有广阔的应用前景。本文中报道了一种两端结构的中长波同时响应型双色量子阱红外探测器，该器件能够同时读取中长波双色信息，但每个像元只需两个电极，这将使面阵器件一与读出电路互联时每像元仅需一个铟柱，因而制作大面阵器件时后续工艺大为简化，且只需使用单色读出电路即可实现双色探测，降低了对读出电路的要求。文中介绍了其材料生长和器件制作技术，进行了单管测量，并对其工作原理进行了分析。

摘要： 本文研究了一种新型有机染料DCMN对1064 nm激光的双光子限幅特性。分别以Nd:YAG纳秒激光器和掺钛蓝宝石飞秒激光器为激发光源,用非线性透过法测试了不同脉冲宽度下该染料对1064nm激光的光限幅性质。结果表明在脉冲宽度为10 ns的激光激发下,DCMN的双光子吸收截面达到4554M,远高于文献报道的参比染料R,当入射光强达到100 MW/cm2量级,染料溶液表现出明显的双光子限幅效果；在脉冲宽度为130 fs的激光激发下,该染料的双光子吸收截面也有1153 GM,当入射光强达到1GW/cm2量级,染料溶液表现出明显的双光子限幅效果,说明该染料在超快激光的限幅领域具有很好的应用前景。

摘要： 采用简化的能级模型来模拟和分析在泵浦探测实验中非线性光学材料的动态特性.这种简化模型可以使运算效率大幅提升且能清楚地表明能级模型中关键参数的影响.同时模拟和分析了激发态吸收和双光子吸收在不同参数条件下对泵浦探测实验的影响,指出了激发态吸收和双光子吸收的区别。

摘要： 介绍了表面等离子体激元的电磁场局域与放大效应对于非线性响应的增强机制.电磁波与金属中自由电子耦合所产生的表面等离子体激元,可使金属表面亚波长空间尺度内的电磁场能量密度得到增强,放大非线性效应幅度,降低非线性过程所需要的入射光强,实现纳米尺度内弱光非线性效应的产生.以纳米颗粒为例介绍表面等离子体激元共振对于电磁场及非线性增强的机理,同时介绍描述纳米复合材料有效非线性系数的有效非线性介质理论,并使用该理论分析表面等离子体激元场对于非对称裂环超材料有效非线性的调控能力,最后介绍了利用表面等离子体激元共振场实现对于非线性旋光效应的增强.利用等离子体激元增强非线性为实现纳米弱光非线性技术提供了一种很好的途径.

摘要： 介绍了表面等离子体激元的电磁场局域与放大效应对于非线性响应的增强机制.电磁波与金属中自由电子耦合所产生的表面等离子体激元,可使金属表面亚波长空间尺度内的电磁场能量密度得到增强,放大非线性效应幅度,降低非线性过程所需要的入射光强,实现纳米尺度内弱光非线性效应的产生.以纳米颗粒为例介绍表面等离子体激元共振对于电磁场及非线性增强的机理,同时介绍描述纳米复合材料有效非线性系数的有效非线性介质理论,并使用该理论分析表面等离子体激元场对于非对称裂环超材料有效非线性的调控能力,最后介绍了利用表面等离子体激元共振场实现对于非线性旋光效应的增强.利用等离子体激元增强非线性为实现纳米弱光非线性技术提供了一种很好的途径.

摘要： 本发明提供的是一种允许记录并且再现大容量信息的双光子吸收记录介质，使用其的双光子吸收记录/再现方法和双光子吸收记录/再现设备。通过同时双光子吸收记录信息的所述双光子吸收记录介质是包含交替的层压体结构的介质，所述层压体结构包含：记录材料的薄膜记录层，其中通过由作为记录光辐照的光诱导的双光子吸收产生其吸收或发射光谱的变化；和薄膜非记录层，其中形成所述记录层的记录材料含有下列材料各至少一种：(1)双光子吸收着色剂；和(2)其中在通过所述双光子吸收着色剂的激发态导致的光化学反应中产生其吸收或发射光谱的变化的材料，所述双光子吸收着色剂的激发态是通过所述双光子吸收着色剂的双光子吸收产生的。

摘要： 本发明通过利用包含非共振双光子吸收聚合物化合物的非共振双光子吸收记录材料，从而提供了一种具有充分的记录/再现特性和高耐湿热性的非共振双光子吸收记录材料。

摘要： 一种非共振双光子吸收记录材料，所述非共振双光子吸收记录材料至少含有(a)非共振双光子吸收化合物和(b)其中至少折射率或荧光强度发生改变的记录组分，其中所述非共振双光子吸收化合物是具有由特定式表示的结构的化合物。

摘要： 双共轭体系宽带双光子吸收分子的合成方法是一种用于宽带双光子吸收的双共轭体系有机化合物的合成，属于非线性光学材料合成的技术领域。将不同吸收波长的两个共轭链通过非共轭的醚链连接在一起，形成具有宽带吸收光能的分子。两个不同吸收波长共轭链二碘化合物2和取代的苯乙烯1在催化剂醋酸钯与三-o-甲苯基膦的作用下，在碱性条件下发生赫克(Heck)反应，生成本发明的一系列化合物I，取代的苯乙烯1与二碘化合物2、醋酸钯、三-o-甲苯基膦的摩尔比为：取代的苯乙烯1∶二碘化合物2∶醋酸钯∶三-o-甲苯基膦＝2∶1∶0.04∶0.2。取代的苯乙烯1是由对应的醛的格氏反应制备的，二碘化合物2是由对苯二酚经过多步反应制得。

摘要： 本发明通过利用（例如）下式（6）的化合物，从而提供了：一种双光子吸收材料，其具有充分的记录/再现性质，并且对短于700nm范围内的光进行高灵敏度的非共振双光子吸收；双光子吸收记录材料；记录介质；和可用于其中的双光子吸收化合物。式(6)

摘要： 本发明提供的是一种允许记录并且再现大容量信息的双光子吸收记录介质，使用其的双光子吸收记录/再现方法和双光子吸收记录/再现设备。通过同时双光子吸收记录信息的所述双光子吸收记录介质是包含交替的层压体结构的介质，所述层压体结构包含：记录材料的薄膜记录层，其中通过由作为记录光辐照的光诱导的双光子吸收产生其吸收或发射光谱的变化；和薄膜非记录层，其中形成所述记录层的记录材料含有下列材料各至少一种：(1)双光子吸收着色剂；和(2)其中在通过所述双光子吸收着色剂的激发态导致的光化学反应中产生其吸收或发射光谱的变化的材料，所述双光子吸收着色剂的激发态是通过所述双光子吸收着色剂的双光子吸收产生的。

摘要： 本发明通过利用包含非共振双光子吸收聚合物化合物的非共振双光子吸收记录材料，从而提供了一种具有充分的记录/再现特性和高耐湿热性的非共振双光子吸收记录材料。

摘要： 一种非共振双光子吸收记录材料，所述非共振双光子吸收记录材料至少含有(a)非共振双光子吸收化合物和(b)其中至少折射率或荧光强度发生改变的记录组分，其中所述非共振双光子吸收化合物是具有由特定式表示的结构的化合物。

摘要： 本发明提供的是一种基于双光子吸收的宽光谱单光子探测系统，由光源1、二向色性滤光片2、第一光纤准直器31和第二光纤准直器32、泵浦光源4、第一2×1光纤耦合器51和第二2×1光纤耦合器52、第一光开关61和第二光开关62、单光子探测模块7组成，其中单光子探测模块7由偏置电压电路71、单光子雪崩光电二极管72、淬灭读出电路73和信号处理电路74组成。本发明可用于高灵敏度、低噪声、宽光谱的单光子探测，可广泛应用于量子保密通讯，激光雷达测距，光时域反射系统，荧光寿命探测，医学成像等领域。

摘要： 双共轭体系宽带双光子吸收分子的合成方法是一种用于宽带双光子吸收的双共轭体系有机化合物的合成,属于非线性光学材料合成的技术领域。将不同吸收波长的两个共轭链通过非共轭的醚链连接在一起,形成具有宽带吸收光能的分子。两个不同吸收波长共轭链二碘化合物2和取代的苯乙烯1在催化剂醋酸钯与三－o－甲苯基膦的作用下,在碱性条件下发生赫克(Heck)反应,生成本发明的一系列化合物I,取代的苯乙烯1与二碘化合物2、醋酸钯、三－o－甲苯基膦的摩尔比为:取代的苯乙烯1:二碘化合物2:醋酸钯:三－o－甲苯基膦=2∶1∶0.04∶0.2。取代的苯乙烯1是由对应的醛的格氏反应制备的,二碘化合物2是由对苯二酚经过多步反应制得。