细菌视紫红质膜非线性吸收特性及其光子学应用

对细菌视紫红质膜在两束非同频光照射下的非线性吸收特性进行了详细的理论分析,并讨论了细菌视紫红质膜非线性吸收特性有光子学方面的一些新应用。     

细菌视紫红质近场光存储特性的研究

结合近场光学显微镜，利用菌紫质M态和基态之间的跃迁，对BR—D96N样品作了静态近场光存储特性的研究。结果表明，近场区域内细菌视紫外质在光激发前后对红光的吸收有较大差别，而且激发后无光照时会缓慢弛豫到激发前的状态，具有光致变色特性和热弛豫特性，可望作为近场光存储材料和微光学信息处理器件材料。     

细菌视紫红质的动态透射特性及其应用

细菌视紫红质 (Bacteriorhodopsin,简称 b R)是由嗜盐菌中提取出的一种光敏蛋白质 ,它是一种新型的生物光子学材料。我们测量的 b R膜在黄光和蓝光束分别照射下的非线性透射特性表明 ,在光照开始阶段 ,光的透过率随时间延长而增加 ,然后逐渐达到一个稳定值。黄光和蓝光的透过特性的不同是蓝光达到最大透过率的时间比黄光短。 b R膜在黄光和蓝光双光束同时照射下的非线性透射特性的计算结果表明 ,在某一固定蓝光光强 ,蓝光的透过光强随黄光强度的增加而减小 ,甚至变为零。这说明黄光对蓝光有抑制作用 ,即黄光可以调控蓝光的透过率。这一奇异的透射特性可以用做新出现事物滤波器     

细菌视紫红质在全光逻辑器件中的研究与应用

介绍了细菌视紫红质在逻辑器件中的研究与应用,总结了利用细菌视紫红质研究逻辑器件的方法,明确进一步研究逻辑器件的发展方向是智能化器件的开发.     

细菌视紫红质生物膜光电探测器

细菌视紫红质是一种光能存储与能量转换的生物膜蛋白质分子在光作用下，参产生极为迅速的电荷分离和蛋白质电响应信号，这种光电信号不同于一般无机光电材料的光电响应特征。用电泳法在ＩＴＯ导电玻璃上沉积出定向细菌视紫红质薄膜，与铜电极构成夹细菌视紫红薄膜和导电凝胶结构的光电探测器。     

细菌视紫红质能化态时表面电位的非线性光学机制

用荧光标记物1，8-ANS与细菌视紫红质结合，测得紫膜细菌视紫红质在能化态时的表面电位远大于非能化态时的对应值。在细菌视紫红质分子的激光四波混频实验中，应用激子表象理论，获得了紫膜能化态时的激子饱和密度和激子长度，说明在bR—ANS络合物中，细菌视紫红质中色氨酸残基对ANS的激发能量转移效率提高，能化态时表面电荷密度增加，从而使非辐射共振转移变为激子转移，也证明了紫膜能化态时表面电位的非线性光学机制。     

用细菌视紫红质膜实现多进制数字光学运算

细菌视紫红质(bR)膜对黄光和蓝光的透射具有互补调制特性，由解黄光、蓝光透射光强的速 率方程而得到黄光和蓝光的互补抑制透射特性的解析表达式和图示结果.提出了无进位和无退 位的多进制数字光计算的矩阵加、减运算模型，构造了新型光计算的基本处理模式和计算结 构，设计了多进制矩阵的加法和减法的最佳实验方案，并用bR膜实现了多进制数字光矩阵的 减法运算实验操作. 关键词： 细菌视紫红质膜 数字光计算 运算结构 光调制     

细菌视紫红质膜的光吸收非线性特性研究

对细菌视紫红质（ＢＲ）膜的光学吸收非性进行了研究,分别测量了细菌视紫红质光照前后的光吸收谱,结果显示它的吸收发生了明显的变化。用Ｚ扫描法研究了它的光学非线性,理论计算的结果表明它具有较大的光学非线性系数,且测量它的透过率随光强变化的关系曲线和理论模拟发现它对６３２．８ｎｍ波和匠光具有饱和吸收特性。     

细菌视紫红质光开关特性实验研究

介绍实现光子开关材料BR分子的重要性。理论上分析BR分子材料光学特性，实验观测BR分子材料在400nm和632nm光照射下的相互抑制作用，最后分析BR的光子开关特性。     

电场作用下紫膜中细菌视紫红质的圆二色性研究

垂直于测量光束的外电场对紫膜水悬浮液中的细菌视紫红质的圆二色性有很大影响。５０Ｈｚ正弦交流电场作用下产生５６８ｎｍ的正的差圆二色性峰，反向电脉冲串作用下产生５５６ｎｍ左右的负的差圆二色性峰，两峰峰位均未显示有随电压的变化而移动；但是，强度随外加电压的半加而增强；撤去电场后该两峰均即该消失。分析认为，电场下细菌视紫红质中存在柔性结构变化，这种结构变化也可用于存储信息。     

细菌视紫红质（BR）的表面光电压谱研究

采用表面光电压谱系统地研究了细菌视紫红质的光伏特性，结果表明ＢＲ薄膜有着独特的光电性质，并且与ＢＲ薄膜的制备方法和湿度有关，从经过ＨＥＰＥＳ修饰的ＢＲ表面光电压谱，观察到了ＢＲ的中间体Ｍ４１２和Ｏ６４０响应峰。说明ＨＥＰＥＳ对ＢＲ中间体的稳定作用，这些现象可由ＢＲ的光循环和光电压产生机理来解释。     

细菌视紫红质膜的光电荷转移 动力学过程的研究

实验测量了细菌视紫红质（bR）分别经波长为1064nm、532nm和355nm,脉冲宽度为10ns的三种不同的脉冲激光照射后产生的不同的光电压信号,着重用532nm脉冲光激发样品,从变化的测量回路的阻抗所得到的不同光电信号情况,研究并分析了细菌视紫红质的光电荷的产生和转移的微观机制。结果表明,其正负脉冲光电压信号是正负两种电荷移动的结果,而正电荷的产生比负电荷的产生和转移的微观机制。结果表明,其正负脉冲光电压信号是正负两种电荷移动的结果,而正电荷的产生比负电荷的产生需要克服更高的能量,同时,正负电荷既具有各自的转移特性又相互影响,如正电荷移动速度慢,负电荷移动速度快,负电荷对正电荷有牵引作用等,这些特性与电极和样品之间形成的界面效应有关,它使得细菌视紫红质的光电压信号的幅值和宽度对外接电阻的关系具有与其他光电响应器件所不同的特性。     

基于细菌视紫红质光子逻辑门的实验研究

研究了基于细菌视紫红质(简称BR或菌紫质)变种材料D96N的3种光逻辑操作.在633nm激发光照射下，菌紫质分子会被激发到M态，处于M态的菌紫质对412nm的紫光呈较大吸收，会抑制同时入射的紫光.选择合适的紫光强度，通过CCD观测被抑制的412nm检测光透射强度分布，模拟了“非”、“或非”、“与非”几种基本的光子逻辑操作. 关键词： 细菌视紫红质 光子逻辑门 互补抑制     

细菌视紫红质膜快速光开关的实验研究

建立了“脉冲激光－连续探测光－连续擦除光”的实验系统。在532nm的调Q脉冲激发光和不同波长的连续探测光作用下，研究了细菌视紫红质（BR）膜的光循环过程中的快速响应特性及各中间态的快速光吸收特性。观察到了微秒量级的快速光开关现象，并分析了激发光脉冲作用结束时，各中间态上细菌视紫红质分子的分布。     

细菌视紫红质用于光子逻辑门的研究

本文对基于细菌视紫红质变种材料D96N的三种基本光逻辑操作进行了研究.随着入射黄光强度的增加,菌紫质对黄光的吸收呈饱和吸收特性,此时紫光的照射将会使此饱和吸收阈值增加.在黄光和紫光对样品的共同作用下,透射光强度会被调制,调制的程度取决于这两束光的相对强度以及被调制光波长.通过观测被调制的525nm检测光强度,我们模拟了几种基本的光子逻辑运算:“非”、“或”和“与”运算.     

免疫光子学进展

光学分子成像是在复杂生物体中同时描述多种分子和细胞功能的最佳手段.作为机体发挥防御、监视和自稳功能的免疫系统,研究者们正面临着如何将其作为一个真正的系统来研究的挑战.免疫光子学是指基于光子学原理和方法的活体免疫光学成像和免疫光子治疗.以多光子激发显微成像和光声层析成像为代表的高时空分辨活体成像技术,以荧光蛋白为代表的活...     

野生型细菌视紫红质薄膜光谱响应特性的实验研究

细菌视紫红质 (Bacteriorhodopsin ,简称BR)是嗜盐菌细胞膜内的一种光敏蛋白质。BR薄膜材料具有优异的光循环特性和光致变色特性 ,在光信息处理领域中有广阔的应用前景。文章通过紫外 可见光光纤光谱仪测试野生型细菌视紫红质 (BRWT)在经过 5 32nm的YAG激光的泵浦激励后 ,薄膜对探测光的吸收光谱变化情况来着重讨论BRWT的光谱响应特性。采用的样品基态 (B态 )最大吸收波长均为 5 6 2nm ,光密度分别为OD(WT1) 562nm=2 0 4 ,OD(WT2 ) 562nm =1 37。实验结果表明 ,在 5 5 0～ 6 5 0nm波长范围内 ,两个BRWT分子膜对探测光随着探测时间的延长均出现吸收增强的现象。利用双e指数曲线拟合方法分析出 5 5 0～ 6 5 0nm吸收增强的变化过程分为快过程和慢过程 ,其对应的时间常数BRWT1分别约为 11ms和 6 0s ,BRWT2 分别约为 2 4ms和 35s。     

细菌视紫红质激发态动力学过程的实验与数值分析

本文采用差异吸收光谱法对化学增强型细菌视紫红质的状态变化进行了实验研究.发现在585 nm处明显存在一个稳定的中间过程.从分子动力学和实验出发,提出了一个适用于差异吸收光谱研究方法的数学模型,对菌紫质受激以后的动力学过程进行了模拟与数值分析.     

细菌视紫红质LB膜的偏振傅里叶变换红外掠入射反射吸收光谱研究

细菌视紫外红质ＬＢ膜的偏振傅里叶变换红外反射吸收光谱用自制的掠角与反射吸收装置测得，谱图表明，菌紫质ＬＢ膜中ｂＲ分子的有序性很好，ｂＲ分子α螺旋轴的取向倾向于膜与平面垂直。