一种新的芴类衍生物的三光子吸收诱导荧光和光限幅效应研究

通过对新合成的芴的一种具有对称性衍生物4-2-(7-(4-氨基苯乙烯基)-9，9-二(2-乙基己基)-9H-芴-2-)乙烯基)苯胺(BASF)的DMF溶液的研究，发现其具有很强三光子吸收频率上转换荧光发射特性，实验测出上转换荧光的波长范围是456—775nm，在510nm处的荧光强度与入射光强的三次方成正比.在0.03mol/L的浓度下就有明显的三光子吸收诱导的光限幅效应.非线性吸收系数和吸收截面分别为γ=4.34×10^-20cm³/W²和σ₃＝2.4×10^-39cm⁶/W². 关键词： 三光子吸收 光限幅 上转换荧光 吸收截面     

一种新型芴类衍生物的光谱性质研究

合成了具有大π共轭性的对称型芴类衍生物9,9-二(2-乙基已基)-2,7-二(2-(4-甲氧基)苯-2,1-乙烯基)芴(简写为MO-Flu-MO)。通过元素分析、质谱、紫外-可见光谱和红外光谱对其进行了表征。测试了该染料在乙腈、二氯甲烷、四氢呋喃和正己烷4种不同极性溶剂中的线性吸收光谱和单光子荧光谱。结果发现溶剂效应对吸收光谱和荧光光谱表现出不同程度的影响,对产生这些光谱行为的主要原因进行了讨论。     

溶剂对N-{4-[(反式)-2-(4-硝基苯基)乙烯基]苯基}-N,N-二苯氨基分子双光子吸收特性的影响

在从头计算的基础上,利用两态模型对溶剂对N-{4-[(反式)-2-(4-硝基苯基)乙烯基]苯基}-N,N-二苯氨基分子双光子吸收特性的影响进行了理论研究.计算结果表明,溶剂对该分子的双光子吸收截面影响较大,双光子吸收截面随着溶剂极性的增加而增加.     

两种新型芴类衍生物的三光子吸收特性研究

研究了两种新型芴类衍生物9，9_二（2_乙基已基）_2，7_二咔唑_9H_芴（简记为DCZF）和9 ，9_二（2_乙基已基）_2，7_二（2_（4_甲氧基）苯_2，1_乙烯基）芴（简记为BMOSF）在N ，N_二甲基甲酰胺（DMF）中的线性吸收和单光子荧光行为，并用脉冲宽度为38ps，重复 频率为10 Hz的1064 nm Nd：YAG脉冲激光研究了两种化合物的三光子吸收性质.结果表明： 两种新材料的最大线性吸收峰分别位于330和380nm，吸收区域覆盖了270—420 nm波段. 两种化合物的荧光带位于蓝_紫区，中心波长为369和442 nm，都具有较小的斯托克斯位移. 化合物DCZF和BMOSF的三光子吸收系数分别为γ_DCZF=678×10^{- 20} cm3/W²和γ_BMOSF=592×10^-20 cm³/W². 同时， 两种新材料还表现出明显的三光子吸收光限幅效应，当入射光强分别为8和6GW/cm²时，非线性透过率分别达到30%和45%. 关键词： 芴类衍生物 三光子吸收 光限幅 非线性透过率     

新型含咔唑聚芴类共轭聚电解质及其前驱体的合成与光电性能

采用Suzuki偶合反应成功地合成了一系列在主链上具有不同含量苯并噻二唑单元的聚咔唑和含胺基芴的衍生物:聚[3,6-(N-(2-乙基己基))咔唑-2,1,3-苯并噻二唑-9,9-双(N,N-二甲基胺丙基)芴](PCzN-BTDZ);通过对所得聚合物的季铵盐化后处理得到了其相应的聚电解质衍生物:聚[3,6-(N-(2-乙基己基))咔唑-2,1,3-苯并噻二唑-9,9-(双(3′-(N,N-二甲基)-N-乙基铵)丙基)芴]二溴(PCzNBr-BTDZ)。通过对它们的电致发光性能的研究,发现所有的聚合物用高功函数铝作阴极的器件具有和用钡/铝作阴极的器件相近的发光性能,说明这类聚合物具有良好的电子注入性能。不同比例的2,1,3-苯并噻二唑(BTDZ)的引入使聚合物中发生有效的能量转移,调节了聚合物的发光颜色;同时也提高了聚合物的器件性能。其中聚合物PCzN-BTDZ1在器件结构为ITO/PEDOT/PVK/Polymer/BaAl时的效率达0.99%,高于PCzN在相同器件结构时的效率(0.14%)。     

一种新型芴类衍生物的光谱及光限幅性能分析

利用Heck反应合成了一种新型的共轭长链的芴类衍生物,研究了它的线性和非线性光学特性。测试了它在石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯和二甲基甲酰胺(DMF)四种不同极性溶剂中的紫外吸收和荧光光谱特性,结果表明溶剂极性对新物质紫外吸收光谱和荧光光谱有一定程度的影响,随着溶剂极性的增加,吸收光谱和荧光光谱均红移。在激发波长为1064nm皮秒激光器作用下,测试了新物质的光学非线性——光限幅效应,结果显示其透射率随入射光强的变化呈现非线性降低,限幅效应明显。根据分析得出,此光限幅效应是由三光子吸收引起。通过数据拟合,得出了新物质的三光子吸收系数γ为5.4×10-21 cm3/W2及相应的三光子吸收截面σ′3为7.3×10-77 cm6.s2。     

两种新型芴衍生物的合成、晶体结构及光谱性能

合成了两种新型芴衍生物:2,7-二（3,5-二（三氟甲基）苯基）-9,9-二乙基芴（1）和2,7-二（4-氟苯基）-9,9-二乙基芴（2）。通过元素分析、红外光谱（IR）、核磁共振氢谱（¹H NMR）以及单晶X射线衍射对其结构进行了表征。化合物1属于单斜晶系,P2₁/c空间群;化合物2属于三斜晶系,P-1空间群。通过紫外-可见吸收和荧光光谱研究了化合物的发光性能。结果表明:在CH₂Cl₂溶液和固态薄膜中,化合物1、2在350～400 nm波段有吸收峰,归属于π-π^*电荷跃迁;化合物1、2的光学带隙E_g分别为3.31 eV和3.30 eV,并且均有强烈的蓝色荧光发射现象（激发波长为330 nm）,在二氯甲烷中的荧光量子效率分别为0.62和0.61,固态荧光寿命分别为6.39 ns和9.00 ns。     

一种芴衍生物的三光子吸收光稳幅效应及三光子吸收拟合方法研究

由于忽略激光能量分布的不均匀性,当前常用的非线性透过率方法得到的三光子吸收系数的拟合误差比较大.现有材料的三光子吸收截面还比较小,阻碍了人们对三光子吸收特性的应用.本文提出了一种精确的三光子吸收拟合方法,适合于各种能量分布不均匀的激光脉冲.合成了一种具有三光子吸收特性的对称型芴类衍生物2,7-二(4-甲氧基苯乙炔)-9-硫酮芴,三光子吸收截面较大,具有很好的激光脉冲光稳幅特性.     

9,9-二-(3-丙基酰胺-2-甲基丙磺酸)芴共聚物的合成及荧光发光性能

利用迈克尔加成反应合成了2,7-二溴-9,9-二-(3-丙基酰胺-2-甲基丙磺酸)芴(FSO3H),并通过Suzuki偶合反应制备了9,9-二-(3-丙基酰胺-2-甲基丙磺酸)芴-9,9-二己基芴共聚物(PF6SO3H)和9,9-二-(3-丙基酰胺-2-甲基丙磺酸)芴-4,4'-联苯共聚物(PFDBSO3H)。通过核磁共振氢谱(1H NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、紫外-可见吸收光谱对聚合物的结构进行了表征,利用荧光发射光谱对聚合物在各种条件下的荧光发光性能进行了研究。结果表明,上述两种磺酸型聚芴已被成功合成,这些聚合物具有较高的分子量并能够很好地溶于甲醇和水/醇混合溶剂中。荧光发光光谱研究表明:溶剂的极性、溶液的浓度和p H值、溶液中的金属离子都对磺酸型聚芴的发光性能有很大的影响。荧光发射光谱随着溶剂极性的增加逐渐红移。荧光强度随着溶液浓度的增加先增加后降低。当溶液p H从1增加到7.5时,荧光强度逐渐增加;当p H从7.5增加到12.5时,荧光强度降低直至猝灭。离子猝灭剂Mv+、Ag+、K+、Na+和Li+等对两种聚合物具有明显的猝灭效应,且对PF6SO3H的猝灭效应比对PFDBSO3H更强,这与磺酸型聚芴分子的刚性及离子的相互作用有关。     

三苯胺衍生物分子非线性光学性质的理论研究

在密度泛函理论水平上,利用响应函数方法,研究了1-{(1E)-2-[4-(二苯胺基)苯基]乙烯基}-4-[4-N,N-二甲胺]苯(PVMB)和1-[(1E)-2-(4-(1E)-2-{4-[4-N,N-二甲胺]苯基}乙烯基)苯基]苯胺}苯基)乙烯基]-4-[4-N,N-二甲胺]苯(DPVMB)两分子的双光子吸收特性.计算结果表明,这两个化合物都具有较好的双光子吸收特性,且具有两分支结构的DPVMB分子比具有单支结构的PVMB分子有更强的双光子吸收强度.计算数值结果和实验结果符合地较好.     

Measurement of two-photon excitation cross-section of a new symmetric-type fluorene derivative

A new dye, 2,7-bis(4-methoxystyryl)-9,9-bis(2-ethylhexyl)-9H-fluorene, has been synthesized, which is a d-π-d symmetrical-type fluorene derivative. The two-photon absorption (TPA) of this new dye has been experimentally studied by comparable two-photon-induced fluorescence method. This new dye has a TPA cross-section of at 790 nm/13 fs.     

以萘为π-中心的双芪类衍生物双光子上转换荧光性能研究

研究了2个新的双光子上转换荧光分子—1,4-双-(9-乙基咔唑基)萘(简称为BECVN)和1,4-双-(4’-N,N-二甲氨基苯乙烯基)萘(简称为BMABN)的单光子、双光子光谱性质。在～375 nm Xe灯光源激发下,两样品的DMF溶液发出很强的蓝、绿色荧光(峰位492～541 nm),视感效果非常明显。BMABN分子的线性吸收/发射光谱的峰位与BECVN分子相比,均发生红移;相对荧光量子产率(Φ_f)比BECVN降低了7.4倍。在飞秒钛宝石激光器泵浦下(760 nm),两样品的DMF溶液发出强的双光子上转换荧光发射,峰位与单光子荧光峰位相比发生红移(500～556 nm)。BMABN的双光子荧光强度和双光子吸收截面分别是BECVN的3倍和30.4倍。     

四-(二甲氨基苯基)卟啉及其金属配合物的合成及光谱性能研究

以丙酸、乙酸、硝基苯为溶剂一步法合成了四-(二甲氨基苯基)卟啉(T(DMAP)P),并采用氯仿-N,N二甲基甲酰胺为溶剂合成了其与Zn2+,Mn2+,Tb3+三种离子的配合物,考察了溶剂种类、温度、时间对反应的影响,探讨了卟啉与金属盐反应两者用量的最佳比例,在较温和条件下合成了卟啉金属配合物,避免了高温合成金属卟啉不稳定现象。利用元素分析,IR,UV-Vis等方法确定了目标化合物的组成和结构。考察了不同浓度及温度下卟啉配合物的电导率并计算了其摩尔电导率。实验结果发现,卟啉与铽离子配合物摩尔电导率远大于锌、锰配合物。实验研究了不同金属离子对反应的影响,重点考察了卟啉及其金属配合物的分子光谱性能的差异。与四苯基卟啉相比,T(DMAP)P及其金属配合物UV-Vis光谱均发生红移,探讨了该现象产生的原因。     

芴类荧光染料掺杂DNA-CTMA薄膜的放大自发辐射特性

钯催化Suzuki反应合成得到一种9,9-二乙基-2,7-二-(4-吡啶)芴（DPFP）荧光染料,研究了该染料的吸收和荧光光学特性,以及DPFP掺杂DNA-CTMA薄膜的荧光光谱特性和放大自发辐射特性。实验结果表明:DPFP的吸收峰位于333 nm,DPFP的荧光光谱在370 nm和386 nm出现荧光峰,在408 nm出现肩峰,存在从激发态S1能级到基态S0能级的S10-S00,S10-S01和S10-S02三种振动带的电子跃迁;同时,在Nd:YAG纳秒激光器355 nm输出光的泵浦下,DPFP掺杂DNA-CTMA薄膜在波长390 nm和406 nm处实现了放大自发辐射,其阈值能量密度分别为3.24和3.40 mJ/cm2;此外,通过调节DPFP掺杂DNA-CTMA的质量比可以实现特定波长的放大自发辐射。     

Sm3+离子的三光子荧光现象

本文报导了1.06μm脉冲激光导致的Sm3+的三光子荧光现象,解释了观察到的4G5/2的荧光是6H5/2→6F9/2的单光子吸收经无辐射弛豫在6F1/2上集聚了较大的布居,然后由此经直接双光子吸收跃迁至6P3/2,再经无辐射弛豫到达4G5/2能级,形成的发光过程.     

Spectroscopic and lasing characterisation of a dicarbazovinylene-MEH-benzene dye

The dye 1,4-bis(9-ethyl-3-carbazovinylene)-2-methoxy-5-(2′-ethyl-hexyloxy)-benzene (abbreviated 2CzV-MEH-B) dissolved in tetrahydrofuran (THF) and as neat film is characterised by optical absorption and emission spectroscopy. The absorption and stimulated emission cross-section spectra, the fluorescence quantum distributions, fluorescence quantum yields, degrees of fluorescence polarisation, and fluorescence lifetimes are determined. A lasing characterisation is carried out by pumping with single second harmonic pulses of a mode-locked ruby laser (wavelength 347.15 nm, pulse duration 35 ps). The excited-state absorption at the pump laser wavelength is determined by saturable absorption measurements. Laser oscillation of the dye in THF in a rectangular cell is achieved by transverse pumping using the uncoated cell windows for light feedback. From the emission behaviour around threshold the excited-state absorption cross-section spectrum in the laser active spectral region is extracted. The wave-guided travelling-wave lasing behaviour of the dye as neat film is studied by analysis of the amplification of the transverse pumped spontaneous emission. Surface emitting distributed-feedback lasing was achieved with a neat film on corrugated second-order periodic gratings.