偶氮接枝的聚氨酯薄膜光谱响应特性的实验研究

利用旋涂法，通过接枝共聚的方法制备了具有偶氮侧基的聚氮酯高分子聚合物薄膜。并利用二倍频YAG激光（532nm）作为激发光，白光光源作为参考光，在室温下测试了该薄膜在激发光作用前后的吸收光谱，发现该薄膜在430nm-530nm内有较强的吸收。以及随着激光能量的增大和撤去激发光后，随着无光照时间的延长，360nm与500nm波长处吸收强度的变化趋势。     

基于细菌视紫红质薄膜的空间光调制器实验研究

阐述了利用细菌视紫红质薄膜（BR薄膜）优良的非线性光学特性作为光寻址的空间光调制器的实验研究.BR有两个重要的光敏中间态（B态和M态），其吸收带（B态吸收峰为570nm，M态吸收峰为412nm）重叠区域较少，利用其正向（B→M）和逆向（M→B）光反应之间转化关系和B态与M态的差异吸收实现了相干光学图像到非相干光学图像的转换实验.采用经基因改性的细菌视紫红质薄膜（BRD96N）材料，使用670nm相干光作为写入光，530nm非相干光作为读出光，得到了分辨率约为200 lines/mm，对比度约为2.1∶1的 关键词： 光寻址空间光调制器 细菌视紫红质薄膜（BR薄膜） 非线性光学特性 相干光与非相干光图像相互转换     

GaN晶体在飞秒紫外波段激发下的可变非线性吸收效应和光动力学过程研究

采用Z扫描和泵浦-探测技术研究了GaN薄膜在370 nm时的非线性光学效应和非线性光动力学过程。首先,基于GaN薄膜的透射光谱,结合线性光学理论分析得到了其在370 nm的线性折射率n₀、线性吸收系数α₀、光学带隙E_g等线性光学性质。采用飞秒激光Z扫描技术,得到了不同光强激发下的Z扫描实验响应结果,结合非线性光学理论提取出GaN薄膜可变的光学非线性吸收效应。在激发光子能量接近GaN带隙情况下,低光强时材料表现为饱和吸收而高光强时为反饱和吸收,这是因为低光强下单光子吸收占主导而高光强下以单光子感应自由载流子吸收为主。闭孔Z扫描测量得到了GaN薄膜的三阶非线性折射系数为n₂=-(1.0±0.1)×10-3 cm2·GW-1,它几乎比传统非线性介质的高出一个数量级。为了探究上述非线性过程的动力学弛豫时间以及进一步探究GaN薄膜非线性光动力学过程的深层物理机制,采用了交叉偏振飞秒退相泵浦探测技术观察GaN薄膜的光激发载流子动力学弛豫过程。实验结果表明,在低光强下,饱和吸收效应来源于瞬态单光子吸收,高光强下单光子感应自由载流子吸收为非瞬态光动力学过程,其自由载流子弛豫时间约为17 ps。该工作将为GaN薄膜在紫外非线性纳米器件应用以及GaN薄膜非线性过程的机制分析理解提供新的思路。     

利用光声效应研究ITO薄膜的光吸收率

利用基于压电效应的光声技术,研究了ITO薄膜在可见光波段的吸收特性,并与分光型光学薄膜分析系统NKD8000测得的数据进行了比较,得到了一致性较好的结果。实验证实:在可见光波段,该ITO薄膜的吸收率随波长呈非线性变化,在450nm附近吸收最强,随着波长的增加逐渐减小,在514.7nm处接近于零,之后又缓慢增大。     

亚酞菁薄膜的光谱和光存储性质研究

利用真空蒸镀法制备了一种新的三硝基溴硼亚酞菁（BTN－SubPc)薄膜。在室温下测试了该亚酞菁染料在溶液和薄膜态的吸收光谱、薄膜态的反射和透过光谱，发现该薄膜在500nm-650nm波长范围内具有优良的吸收和反射特性。在632.8nm光盘静态测试仪上测试了覆盖有金属反射层的BTN－SubPc薄膜的静态光存储性能，结果表明，用较小功率和较窄脉宽的激光辐照膜片时，可获得大于30％的反射率对比度，显示出该材料用作短波长光存储介质（特别是用于可录型数字多用光盘）的巨大潜力。     

多孔氧化铝薄膜的制备和光学特性研究

采用阳极氧化法制备了二维有序纳米孔氧化铝膜.研究了工艺参数对多孔薄膜有序性、孔径、膜厚度等的影响，测量了多孔氧化铝有序膜的光透过、光吸收和光发射等光学特性.结果表明，在波长360 nm附近多孔氧化铝有序膜的光透过谱线和光吸收谱线发生突变，波长大于360 nm时，光透过增强；波长小于360 nm时，光吸收增强.多孔氧化铝有序膜的光致发光强度和峰位与激发光波长有关，光致发光谱范围在340~600 nm.     

一种偶氮接枝聚氨酯材料的光致变色性质

采用接枝共聚的方法合成了一种具有偶氮侧基的聚氨酯材料，利用旋转涂膜法制备了该材料的薄膜。在室温下测试了该薄膜的吸收光谱和光致变色性质。并且研究了曝光时间与激光功率密度对光致变色性质的影响。发现，该材料在波长为532nm激光作用下，500nm处吸收减弱，360nm处吸收增强。随着曝光时间的延长和激光功率密度的增大，这种变化趋势增强。     

光波导元件检测二氧化硫气体的方法研究

将溴酚蓝(BPhB)薄膜固定在钾离子(K )交换玻璃光波导表面,研制光波导二氧化硫(SO2)气体传感器元件.该元件利用BPhB在酸性或碱性条件下对波长为632.8nm光的吸收不同,检测SO2气体.实验结果表明,BPhB薄膜对低浓度SO2有快速、可逆响应,在20-11970mg/m3浓度范围内有良好的线性响应.     

硅衬底Ba1-xSrxNbyTi1-yO3薄膜光敏特性的研究

利用硅平面工艺和氩离子束镀膜技术在SiO2/Si衬底上淀积一层厚45nm的钛铌酸锶钡(Ba1-xSrxNbyTi1-yO3)薄膜，制成Al/Ba1-xSrxNbyTi1-yO3/SiO2/Si结构平面型薄膜电阻器。测试了该薄膜电阻器的吸收光谱，不同照度、电压下的光电流，调制光下的频率特性。实验结果表明：在钛酸钡中掺入锶(Sr)和铌(Nb)后，禁带内引入了杂质能级，钛铌酸锶钡禁带宽度变为2.7eV，且可见光区域存在连续的吸收峰。该薄膜在近紫外及可见光范围内具有良好的光敏特性，其灵敏度和光电导增益较高，并且具有较好的线性光照特性。光照强度较低时，电阻器的光照特性属于单分子复合过程；光照强度较高时，电阻器的光照特性属于双分子复合过程。通过对该薄膜电阻器频率特性的测量得出：在光照度为200lx时，薄膜中光生载流子的寿命为27ms。     

农用红蓝转光液的性能

CaS:Cu⁺,Eu²⁺荧光粉添加到高分子溶液中配成转光液,喷涂后自然条件下干燥成膜,测试了薄膜的荧光光谱、透光率、荧光抗衰减性能。结果表明,转光液所成薄膜荧光光谱与其添加的荧光粉光谱一致.具有吸收紫外光发射432nm蓝光和648nm红光,吸收绿光发射648nm红光的作用,转光行为有利于植物光合作用。薄膜可见光区透光率在75%以上,荧光抗衰减性能好。     

偶氮染料掺杂高分子薄膜的光谱和光存储性质研究

利用旋涂法,制备了以二乙基胺基〖Ｎ（ＣＨ２ＣＨ３）２〗作为推电子基因、以具有强电负性的羧基（ＣＯＯＨ）作为拉电子基团的推－拉型偶氮染料掺杂的高分子（ＰＭＭＡ）薄膜。在室温下测试了该偶氮染料在溶液和薄膜态的吸收光谱、薄膜态的反射光谱和透过光,发现该薄膜在４００～５５０ｎｍ波长范围内具有强的吸收。在５１４．５ｎｍ光盘静脉测试仪上测试了膜片的静脉光存储性能,结果表明,用低功率Ａｒ＾＋激光（５１４．５ｎ     

1 064, 532和680 nm波长的反射-吸收复合型防护膜的研制

 针对1 064, 532 和 680 nm波长激光， 以聚碳酸酯 （PC） 为镀膜基底， 钕玻璃激光中心波长为1 064 nm, 采用六分之一加三分之一膜系的反射膜系设计，以氧化锆为高折射率膜层材料，氯化酞菁铝掺杂的氧化硅为低折射率膜层材料，通过溶胶-凝胶法镀21层膜，并在多层反射膜与PC基底之间插入张力匹配层，实现了钕玻璃激光器1 064 nm主频和532 nm二倍频波长激光的反射，以及680 nm波长红宝石激光的同时吸收，1 064,532和680 nm波长处的透射率分别为1.67％，18.24％和2.4％。     

HfO_2单层膜的吸收和激光损伤阈值测试

薄膜吸收是降低膜层激光损伤阈值的重要原因,为了研究薄膜吸收对激光损伤阈值的影响,对HfO2单层膜在1 064 nm处的吸收及其在不同波长激光辐照下的损伤阈值进行了测试和分析。研究结果表明:薄膜的激光损伤阈值由薄膜吸收平均值(决定于薄膜中缺陷的种类和数量)和吸收均匀性(决定于薄膜中缺陷的分布)共同决定;根据HfO2单层膜在1064 nm波长处的吸收值,不但可以定性判断薄膜在1 064 nm波长,而且还可以判断在其它波长激光辐照下的抗激光损伤能力。     

Photodesorption from ultra-thin metal films – a comparison of SO<Subscript>2</Subscript> and NO<Subscript>2</Subscript> on Ag/Si(100)

The photochemistry of SO₂ on thin epitaxial Ag films (5–60 nm) deposited on Si(100) has been studied using laser light with the wavelengths of 266, 355, and 532 nm. SO₂ desorbs with cross sections of 1.7×10^-19,1.7×10^-20 and 2.9×10^-21 cm², respectively. The average translation energy, 〈E_trans/2k〉, is 440 K for 266 and 355 nm light, and 270 K for 532 nm light. Cross sections for a 60 nm thick Ag film are practically identical to the ones for Ag(111) as the substrate. An increase by a factor of ∼3.5 is observed when the film thickness is reduced to 5 nm for 266 and 355 nm light. No significant change is observed for 532 nm excitation. The film thickness has no significant influence on the translational energy of the photodesorbed molecules. The data are discussed in connection with the change of absorptivity of the metal film–semiconductor system. A model is put forward which takes into account the light absorption in the Si substrate and the reduced relaxation of excited electrons in Si. Modelling indicates that electrons excited in the Si substrate with energies and parallel momenta not allowed in Ag contribute to the surface chemistry after crossing the gap in the projected band structure of Ag(111). PACS 82.45.MP; 73.63.-b; 82.50.Bc     

真空条件下不同波长固体激光烧蚀单晶硅的实验研究

通过倍频Nd：YAG固体激光的基波得到波长分别为532、355和266 nm的激光,研究了单晶硅（Si）对不同波长固体激光的吸收规律和3种不同波长激光在真空条件下烧蚀单晶Si的烧蚀特征。结果表明,单晶Si对波长为100~370 nm的紫外激光具有很好的吸收效果;在其他条件相同时,532 nm波长激光烧蚀单晶Si所需最低单脉冲能量（Ep=30 μJ）是355和266 nm波长激光烧蚀单晶Si所需最低单脉冲能量（Ep=15 μJ）的2倍;532、355和266 nm的激光烧蚀单晶Si的烧蚀阈值随着波长的变短而变小。     

1 064 nm与532 nm激光对电子束蒸发制备的HfO2/SiO2高反膜损伤比较

 研究了电子束蒸发制备的HfO₂/SiO₂高反膜在1 064 nm与532 nm激光辐照下的损伤行为。基频激光辐照时损伤形貌主要为节瘤缺陷喷溅留下的锥形坑,当能量密度较大时出现分层剥落;二倍频激光损伤主要是由电子缺陷引起的平底坑,辐照脉冲能量密度稍高时也会产生吸收性缺陷引起的锥形坑,但电子缺陷的损伤阈值更低;随着辐照脉冲能量密度的增大分层剥落逐渐成为主要的损伤形貌。分析认为,辐照激光波长的变化,引起吸收机制的变化从而导致了损伤阈值及损伤机制的差异。     

Direct Fabrication of Surface Relief Holographic Diffusers in Azobenzene Polymer Films

We propose a direct fabrication of light diffusers using azobenzene polymer films. Holographic recordings of surface relief diffusers are formed on the polymer film by exposure to an Nd:YAG laser (532 nm) through source diffusion materials. No post-treatment is needed, and it can be erased by heating or irradiating uniform laser beam. Diffusion pattern can be controlled by the polarization of the laser. Transmittance of over 88% is obtained at the wavelength of 633 nm.     

Photoluminescence and electroluminescence studies of polyvinyl carbazole films

Polyvinyl carbazole (PVK) film has been prepared by solution method. Its absorption, photoluminescence (PL) and electroluminescence (EL) have been studied. For PL and absorption studies, film of PVK was prepared by spreading PVK solution on clean glass plate. The dried film was taken out of the glass plate and used for absorption, thickness measurement and PL studies. The film is transparent in the visible region and absorption starts at 340 nm wavelength. The absorption peaks are obtained at 280, 250 and 220 nm, indicating that optical gap of film is 3.65 eV and molecular orbitals exist at 4.43, 4.96 and 5.64 eV. PL studies reveal that excitation by violet light gives luminescence at 430, 480 and 690 nm. For EL studies, cell is prepared by depositing PVK film on a portion of conducting glass plate and taking aluminum foil as second electrode. It is observed from the characteristics that the current varies linearly, where as EL intensity varies non-linearly with increasing voltage. Higher brightness has been observed at higher frequencies. EL spectrum shows a sharp peak at 400 nm and a broad and less intense peak at 700 nm, which are attributed to radiative decay of singlet exciton and defect centers, respectively.     

正丁基茈四羧酸二酰亚胺的晶型和性能研究

文章合成了N,N’-二正丁基四羧酸二酰亚胺,并纯化、调晶,进行了IR、元素分析、X射线等测定。分析该化合物在DMF中的紫外光谱(最大吸收波长524.80 nm)、荧光光谱(最大发射波长539.0 nm)、Stokes位移(数值15 nm)等光谱性质。在400~700 nm范围内,α晶型薄膜紫外-可见吸收出现很强的吸收峰,且由β型变为α型,最大吸收波长有明显的红移(545 nm变为580 nm)。X射线粉末衍射也反映出α晶型的2θ在26.0°处衍射峰CPS为2 508,β型在25.2°为1 891。α,β晶型作为电荷产生材料制得的功能分离型有机光导体,在光源滤波波长λ=532 nm曝光下,测得含α,β感光体达到饱和电位的时间分别为46,93.98 s,光衰电位(5.3千伏电压负充电电晕,1~2 s后的表面电位)分别为727和525 V,半衰曝光量分别为4.32,4.34μJ.cm-2,残余电位分别为30和45 V等光导性能数值。     

染料掺杂聚合物薄膜中金纳米颗粒增强的随机激光

基于金属纳米结构而获得随机激光的增强,其独特的性质及其潜在的应用价值具有重要的研究意义,在表面增强荧光、光学开关器件、表面等离子激元激光等方面实现了较多应用。报道一种快捷有效的制备纳米颗粒的手段并基于该纳米颗粒结构分析了染料掺杂聚合物薄膜涂覆的随机激光现象和规律。利用离子溅射沉积和高温热处理在石英基底上制备了Au纳米颗粒,改变溅射时间Au纳米颗粒的尺寸发生可控变化,该方法便捷、工艺简单。研究采用40,80和120 s三种不同的时间进行Au膜溅射并在650 ℃下高温处理,得到粒径尺寸不同的Au纳米颗粒,随着溅射时间延长Au纳米颗粒的尺寸逐渐变大。通过涂覆有机荧光染料DCJTB掺杂的PMMA聚合物薄膜构建光致激射系统,利用纳秒脉冲激光对样品进行激发,得到随机激光并研究其出射光强度和阈值的变化规律特征。40,80和120 s三种溅射时间下所得Au纳米颗粒的平均粒径尺寸分别为230,250和390 nm,在532 nm激光激发下产生随机激光的阈值分别为20.5,17.5和12.5 μJ·pulse-1。Au纳米颗粒尺寸越大、粒子间距越小时,光子散射的平均自由程越短,光在金属颗粒之间可以多次有效散射,从而显著提高散射效率,产生较低阈值的激光发射;Au纳米颗粒的吸收峰与染料的荧光峰恰好匹配时,将会显著增强染料的荧光效应,激发更多染料分子发生能级跃迁,增加光子态密度,获得峰值更高、阈值更低的激射现象;泵浦光不破坏染料分子的情况下,可以多次循环泵浦获得激光,染料分子的发光效率随着多次激发略有降低,有助于随机激光器件的研究开发。实验研究结果与理论分析相一致,进一步明确了Au纳米颗粒对光子散射和等离子共振对光吸收增强的随机激光发射机理。该研究以Au纳米结构对光子的强散射效应为增益,通过理论分析和实验测量获得随机激光,为实现高效率、低阈值的随机激光研究提供了一种便捷的技术手段,有望促进随机激光器件的开发和应用。