碘化亚铜配位聚合物的单光子和双光子激发发光

利用两种半柔性的π-不饱和双吡啶端基配体与CuI配位,分别通过结构转化法和原位组装法,得到两种具有{[CuIL]·solvents}_n结构通式的二维和三维碘化亚铜配位聚合物,分别命名为Cu-3和Cu-4。利用X射线单晶衍射、X射线粉末衍射和元素分析等表征方法确定了Cu-3和Cu-4的结构信息。研究这两种配位聚合物的光物理性能发现,用紫外光激发时,Cu-3和Cu-4均表现出单一发射峰,最大波长分别为513 nm的蓝绿光和555 nm的黄色光,归属于卤素到配体的电荷转移(³XLCT)。同时,这两种配位聚合物均表现出双光子激发发光性质,有望应用于生物成像领域。     

单光子和双光子电磁诱导透明谱的相干调制

采用一束相干外场作用在倒Y模型原子的基态与另外状态构成的跃迁上,实现对单光子和双光子电磁诱导透明谱的调制.经研究发现相干外场对单光子和双光子的吸收性质有类似的影响效果.由于相干外场的作用,吸收谱的共振点附近出现吸收峰将原单重透明谱分裂为双重透明谱.诱导的吸收峰的高度和透明谱的频谱宽度与相干外场的强度有密切关系.并用缀饰态理论解释了这些物理现象.这些研究对多通道光通信以及对原子光学性质的调控方面有积极意义.     

单光子和双光子电磁诱导透明谱的相干调制

采用一束相干外场作用在倒Y模型原子的基态与另外状态构成的跃迁上,实现对单光子和双光子电磁诱导透明谱的调制。经研究发现相干外场对单光子和双光子的吸收性质有类似的影响效果。由于相干外场的作用,吸收谱的共振点附近出现吸收峰将原单重透明谱分裂为双重透明谱。诱导的吸收峰的高度和透明谱的频谱宽度与相干外场的强度有密切关系。并用缀饰态理论解释了这些物理现象。这些研究对多通道光通信以及对原子光学性质的调控方面有积极意义。     

双光子激发SO2气体激光诱导色散荧光光谱研究

以脉冲染料激光器579 nm激光为激发源,采用双光子激光诱导色散荧光光谱方法,对SO2分子第一激发带A对称电子态的激发及复杂退激发过程进行了实验研究.基态SO2分子吸收两个579 nm光子被激发至A1A2态,通过能量内转换或碰撞弛豫实现在A1 A2,B1 B1与a3B1态多个振转能级的再布居.三个电子态基振动能级向基态X1A1不同振动能级跃迁形成了305和425 nm处荧光包络与以347nm为中心的规则序列.另外,还观测到了SO2分子的三光子激发过程X1A1 →C1B2,此激发产生了200～278nm处的荧光包络和425nm处的谱线叠加现象.由实验数据计算出了SO2分子有关电子态的对称振动和弯曲振动模式的基振动角频率及非谐性常数.     

原子双光子激发截面的计算

在不可约张量法基础上,利用二次量子化方法计算了原子的双光子激发截面.作为一个实例,计算了Hg原子的双光子激发截面.理论结果与实验结果在数量级上有较好的符合.     

生物样品的散射和吸收特性对双光子激发和共焦成象深度的影响

本文研究了生物样品的散射和吸收特性对双光子激发和共焦成象深度的影响.生物组织内30μm的成象结果表明,双光子激发具有比共焦成象更深的成象深度.来自生物组织的模型实验和蒙特卡罗模拟均表明,散射和吸收的影响是导致这一特点的重要原因.     

基于双光子激发荧光的单分子探测技术研究

介绍采用双光子激发荧光方法进行单分子探测的原理和自行研制的实验装置,激发光聚焦和荧光收集采用共焦方式。选择香豆素C445水溶液作为研究对象,从样品流速、浓度、激光功率、信噪比和检测限等方面探讨了双光子激发荧光的特性。该谱仪目前己达到探测灵敏区内C445的平均分子数为1.5个的检测限     

双光子激发ZnSe自由载流子超快动力学研究

采用Z扫描和抽运-探测实验技术, 在波长为532 nm、脉冲宽度为41 fs的条件下测得ZnSe晶体的双光子吸收系数, 并获得了不同激发光强下的自由载流子吸收截面、电子-空穴带间复合时间和电子-声子耦合时间. 研究发现, 随着激发光强的增大, 自由载流子吸收截面减小, 复合时间变短. 当激发光强增大导致载流子浓度大于10¹⁸ cm^-3时, 抽运-探测信号出现明显改变, 原因归结为强光场激发导致样品在短时间内带隙变窄和电子-空穴等离子体的形成.     

以芘为中心系列衍生物的单光子和双光子吸收特性理论研究

在含时密度泛函理论的水平上,利用响应场理论方法研究了以芘为中心系列衍生物的单光子和双光子吸收特性. 研究结果表明,在低能量范围内,每个分子有多个电荷转移态. 单光子吸收性质与实验结果符合较好. 随着分子尺寸的增加,分子的最大双光子吸收截面显著增加,其中具有四分枝结构分子的最大双光子吸收截面是单枝结构分子的5.6倍. 同时,分子的双光子吸收截面与分子结构的对称性有关.其中对称结构分子具有较大的双光子吸收截面.     

H2O和HLi分子的双光子激发

用全相对论量子力学计算H2O和HLi的双光子偶极激发。为对比起见,同时用非相对论的对称匹配团族-组态相互作用法(SAC-CI)计算其单光子激发。对于无对称中心的H2O和HLi,符合相应群的对称选择原则。双光子跃迁几率一般比单光子跃迁的小3～5个数量级。在计算双光子偶极激发时,应采用同时包含了空间的对称性和时间反转对称性的全相对论。     

One- and Two-Photon Fluorescence Anisotropy of Selected Fluorene Derivatives

The steady-state excitation anisotropy spectra of fluorene derivatives were measured in viscous solvents, under the one- and two-photon excitation, over a broad spectral range (UV–Visible). The orientation of their absorption transition moments for the first, S₀S₁, and second, S₀S₂, excited states were determined. It was shown experimentally that a decrease in the angle between S₀S₁and S₀S₂ transitions corresponded to an increased value of two-photon absorption (2PA) cross section for these molecules. Two-photon excitation anisotropy was nearly constant over the spectral region investigated (in contrast to one-photon excitation anisotropy spectra) and can be roughly explained by a simple model of 2PA based on the single intermediate state approximation. For comparison, the same trend in two-photon excitation anisotropy was observed for Rhodamine B inglycerol.     

具有空穴传输基团的超支化聚合物发光材料的结构与光谱性质

利用A2 B3反应,合成了带有空穴传输基团——三苯胺为联接单元,以1,3,5-三苯基苯为核的超支化聚合物（TPA-TPP）,并对这类聚合物的合成方法、结构、光物理性质进行了系统的研究。通过溶剂效应观察到了TICT（分子内电荷转移态）,发射谱为宽而无结构的带谱,且发射波长随溶剂极性的增大而明显红移。因而可利用此特性来调节发光波长。研究结果表明,以三苯基苯为核心,引入三苯胺基团作为连接基团,加大了空间位阻,使由溶液到固体膜状态的发射光谱红移减小。     

Fluorescence of Styryl Dyes-DNA Complexes Induced by Single- and Two-Photon Excitation

The series of novel monomer and homodimer styryl dyes based on (p-dimethylaminostyryl) benzothiazolium residues were synthesized and studied as possible fluorescent probes for nucleic acids detection. Spectral-luminescent and spectral-photometric properties of obtained dyes in the unbound state and in DNA presence were studied. Fluorescence emission induced by two-photon excitation of dye-DNA complexes in aqueous buffer solution was registered. Two-photon absorption cross section values of the studied dyes in DNA presence were evaluated.     

取代效应对脂滴检测NAPBr染料分子的双光子吸收和激发态性质影响的理论探究

双光子荧光染料分子在生物医学成像中具有广阔的应用前景,但取代效应对分子结构以及光物理性质影响的探求相对匮乏. 本文设计并研究了一系列脂滴检测染料分子,分析了分子的光学性质以及无辐射跃迁等. 通过分子内弱相互作用和电子- 空穴布居分析,阐述了其内在机理. 结果表明,所研究的分子均具有优良的光物理性能、高效荧光量子产量、大的斯托克斯位移以及显著的双光子吸收截面等. 本工作合理地解释了实验现象并阐述了取代效应对脂滴检测NAPBr染料分子的双光子吸收和激发态性质的影响,这为设计新型的高效有机分子提供了理论指导.     

Yb3+掺杂硅酸盐玻璃的制备及光谱性质

采用高温熔融工艺制备了Yb3 掺杂硅酸盐玻璃.玻璃的非线性折射率n2小(1.62),转变温度和软化温度低(分别为540℃和585℃).测试了玻璃的吸收光谱和发射光谱,计算了Yb3 的积分吸收截面和受激发射截面及荧光寿命.吸收光谱曲线表明:吸收区域为850～1 100 nm,主峰位于975 nm,次峰位于908和944 nm;荧光光谱曲线表明:中心峰值为1 010 nm,荧光线宽为65.5 nm.积分吸收截面和受激发射截面及荧光寿命分别为3.44×104 pm3,0.710 pm2,1.05 ms.玻璃的常规性能测试和光谱特性研究表明,所制备的玻璃材料能够满足激光玻璃的使用要求.     

超支化聚合物吸附金、铂和钯及化学光谱行为的研究

超支化聚合物在盐酸介质中分离富集金、铂和钯,具有吸附速度快、吸附容量大的特点。将吸附后的树脂灰化,用碳粉、硫酸锶和氧化锆作缓冲剂, 采用发射光谱法同时测定金、铂和钯,选择锆作内标线,直接压样于杯形的石墨电极中,测定简便、快速和准确。对测定条件、干扰因素进行了研究,以此建立测定金、铂和钯的新方法。金、铂和钯的分析线分别为312.3, 306.5和311.4 nm,内标线选择为310.7 nm的锆,金、铂和钯的线性范围分别为0～0.20%,0～0.40%和0～0.20%。金、铂和钯的检测限分别为0.010%,0.003%和0.003%。用于样品的测定获得了满意结果。     

Yb3+:Er3+共掺氟磷酸盐玻璃的发光和激光性能

稀土掺杂氟磷酸盐玻璃是可以满足波分复用系统及超短脉冲系统对带宽和平坦增益要求的激光材料之一。研究了其中一种增益带宽宽,发光谱线平坦的镱铒共掺氟磷酸盐玻璃,其计算半峰全宽为51nm。对反映宽带性能的有效增益截面的研究表明,该镱铒共掺氟磷酸盐玻璃在1530～1580nm之间有一平坦的有效增益截面谱线,证明其宽带特性明显优于掺铒磷酸盐玻璃。对Yb^3 离子敏化效率的研究显示,在镱铒比为10：1时,Er^3 离子的吸收截面和发射截面达最大值,分别为0．6601pm^2和0．7325pm^2,表明此比值下Yb^3 对Er^3 的能量传递效率最高。实验结果显示Yb：Er氟磷酸盐玻璃可用作带宽宽,增益平坦,可实现高能输出的激光器和光纤放大器的基质玻璃材料。