含时电离对分子动态双光子吸收截面的影响

通过采用时域有限差分法和预估矫正法数值求解麦克斯韦-布洛赫方程,研究了含时电离对分子材料4,4'-二甲氨基二苯乙烯的动态双光子吸收截面的影响.研究结果表明,对周期量级的飞秒脉冲,介质发生的主要是一步共振双光子吸收,入射光强较高时出现双光子吸收饱和现象,入射光强小于双光子吸收饱和光强时介质的双光子吸收截面随入射光强的增大线性减小.在不同的传播距离处,分子的双光子吸收截面有较大的差别,因此,在对不f川的实验条件下测得的双光子吸收截而数值进行比较时,需要考虑样晶厚度对实验结果的影响.在同一传播距离处,随光电离截面取值的增人介质的双光子吸收截面减小.利用匕秒脉冲测量分子的双光子吸收截面时,通过数值模拟,讨论了已有解析结果的适用条件.     

用共振多光子电离技术测量分子动力学参数

理论上推导了央三光子共振四光子电离过程中，电离流与多光子动力学参数的关系。首次提出用共振多光子离技术获得三光子吸收截面，四光子电离截面以及无辐射弛豫速率参数法。实验测量了气相甲苯分子里德堡态的上述动力学参数。结果在理论预期的数量级范围内。     

以二乙烯硫/砜基为中心的新型电荷转移分子双光子吸收特性

理论研究分子结构与双光子吸收性质之间的关系对于指导实验者设计与合成功能分子材料具有重要意义. 在杂化密度泛函水平上, 利用响应函数方法, 计算了一类以二乙烯硫/砜基为中心的新型电荷转移分子的双光子吸收截面, 并在相同计算水平上, 与联苯乙烯类强双光子吸收分子做了比较; 以新型电荷转移分子为基础, 利用异构效应, 设计出了可以增强双光子吸收强度的分子结构. 研究表明, 在可应用波长范围内, 该系列分子表现出较强的双光子吸收响应, 与相似共轭长度的强双光子吸收分子具有相同量级的双光子吸收截面; 二乙烯硫/砜基在分子中心作为吸电子基团可以形成有效的电荷转移分子; 改变咔唑基的连接方式可以有效提高双光子吸收截面. 该研究为实验合成新型双光子吸收分子材料提供了理论依据.     

CO(A~1∏←X~1∑~+和e~3∑~-←X~1∑~+)双光子共振电离光谱的归属和双光子吸收截面的测量

我们得到了CO经过共振态A~1∏态和e~3∑~-态的转动分辨的紫外双光子共振四光子电离光谱,并测量了它们的双光子吸收截面,σ_(Xe)~(2)、σ_(A1)~(2)=1.4×10~(99)cm~8sec~(-1),σ_(A1)~(2)=2.6×10-~(50)cm~4see_(-1).用双色共振增强的方法明确地归属了受到扰动的CO A←X双光子吸收(0.0)带.     

光子晶体双量子阱的共振隧穿

采用R矩阵法研究了二维光子晶体双量子阱的共振隧穿特性.研究发现:光子晶体双量子阱的共振频率可以通过调节双阱的耦合强度来控制;对称双量子阱中,共振峰发生双劈裂;不对称双量子阱,共振劈裂消失.但是,由改变左手介质和右手介质在双阱中的排列顺序产生的阱介质不对称阱的共振劈裂消失与阱宽不对称的双阱产生的共振劈裂消失不一样.进一步对一维光子晶体量子阱分析后发现,前者是由光在左右手介质中传播的能流方向相反产生干涉相消而引起;后者是由阱宽不同,阱的本征模不一样而引起. 关键词： 光子晶体 双量子阱 R矩阵')" href="#">R矩阵 左手介质     

核子中夸克的极化

根据强子张量和向前的虚光子康普顿散射振幅之间的关系,用虚光子总吸收截面表达了核子的自旋结构函数和它的第一矩. 在夸克模型中计算了小动量转移区的虚光子的总吸收截面,进而得到了第一矩的理论结果,导出了质子中夸克的极化. 合理地解释了EMC和SLAC的实验结果.     

Na2中由一对耦合能级相干叠加导致的双光子吸收的干涉增强效应

在中间共振增强能级是一对波函数叠加的耦合能级的钠分子菱形四能级系统中，实验观察了由该两耦合能级的相干叠加作用所导致的不等频双光子吸收的干涉增强效应，并运用密度矩阵方程对这一实验现象进行了计算，其结果与实验符合得很好. 关键词： 干涉增强 双光子吸收 菱形四能级系统 耦合能级     

1，4-二甲氧基-2，5-二乙烯基苯系列衍生物的双光子吸收截面

在HF水平上，利用解析响应函数方法，研究了1，4_二甲氧基_2，5_二乙烯基苯系列衍生物 分子的单光子和双光子吸收特性. 实验测量了反，反_2，5_双(4′_N,N_二丁胺基苯乙烯)_1 ，4_二甲氧基苯分子的单光子和双光子荧光谱. 研究结果表明该系列分子具有较强的双光子 吸收特性. 在低能量范围内，对于D_π-A型分子，分子的单光子吸收强度和双光子吸收截面 最大值都发生在分子的第一激发态. 对于D_π_D型分子，单光子吸收强度最大值出现在分子 的第一激发态，而最大双光子吸收值则对应于分子的第二激发态. 分子的单和双光子吸收强 度和分子官能团的电性有关. 对于由该类π中心部分构成的分子，其对称型不一定比不对称型更有利于提高双光子吸收截面. 分子基态与电荷转移态的电荷转移过程定性地解释了双光 子聚合反应的聚合机理. 关键词： 双光子吸收 响应函数方法 非线性光学     

单负材料组成一维光子晶体双量子阱结构的共振模

通过传输矩阵方法, 计算模拟了两种单负材料组成一维光子晶体双量子阱结构的透射谱. 研究发现: 由于双量子阱结构双阱之间的相互耦合作用, 共振模发生双重劈裂, 共振峰之间的距离可以通过调节双阱之间的耦合强度控制, 共振模的品质因子可以通过调节外部障碍光子晶体的周期数控制. 并且, 共振模受入射角和光偏振模式的影响都比较小, 适合全方向滤波. 当考虑两种单负材料不同损耗的影响时, 研究结果表明, 电损耗对低频处的共振模影响大, 而磁损耗对高频和低频处的共振模影响都比较大.     

三能级系统电子分布转移的数值模拟

原子能级中的分布可以人为的加以控制,受激拉曼迁移过程为我们提供了一种有效转移电子分布的方法,特别是可以有选择地实现分子高振动能级的分布转移.要对该过程有一个全面的了解,就必须对偏离共振和激光强度对电子分布转移所产生的影响有深刻的认识.使用数值模拟的方法系统地分析了三能级系统在受激拉曼迁移过程中电子分布的转移情况,计算了系统处于双光子共振时和偏离共振时的转移率,分析了偏离双光子共振、偏离单光子共振以及两束激光相对强度对转移率的影响.计算结果表明在双光子共振时可以完全转移;当偏离双光子共振很小的时候,基本可以达到完全转移;转移率对两束激光的相对强度不是很敏感.     

FEL诱导半导体材料非线性光吸收

应用北京自由电子激光(BFEL)对典型的红外光电子材料Hg_1-xCd_xTe ,InSb和InAs进行了非线性光吸收研究.利用FEL的高光子密度和皮秒量级的短脉冲宽度特性，研究了双光子吸收(TPA)以及光生载流子吸收(FCA)共同作用机理，从实验上直接证实了在强入射能量下，FCA是不可忽略的光吸收过程，提取了精确的自由载流子吸收截面参数. 关键词： FEL 双光子吸收 光生载流子吸收 吸收截面 载流子寿命     

GaAs在光通讯波段的超快非线性光学研究

采用Z-扫描和泵浦-探测技术,在光通讯波段对砷化镓(GaAs)单晶进行了非线性动力学以及非线性光学的实验研究.飞秒泵浦-探测实验结果表明,三阶非线性光学效应源于砷化镓单晶对飞秒激光的瞬态双光子吸收,而五阶非线性光学效应源于砷化镓单晶双光子吸收诱导的自由载流子吸收效应.通过Z扫描实验,得到了关于GaAs单晶所有的非线性光学参数,包括双光子吸收系数、三阶非线性折射系数、双光子吸收诱导的自由载流子吸收截面以及双光子吸收诱导的自由载流子折射截面.结果表明,砷化镓单晶在制造光限幅器件和光电探测器方面具有良好的发展前景.     

N+2原子受简并双光子作用时的纠缠动力学

研究了N+2（其中N个原子与光场非共振作用,2个原子与光场共振作用）原子受简并双光子作用的纠缠动力学,得到2个共振原子的纠缠度的解析表达式。结果表明：在简并双光子作用下,纠缠度的时间演化出现有规则的崩塌回复现象,并且崩塌回复周期比单光子作用下时要短。此外,N+2原子与光场间的相对耦合系数对简并双光子情形下的纠缠度有更灵敏的影响。     

N+2原子受简并双光子作用时的纠缠动力学

研究了N+2（其中N个原子与光场非共振作用,2个原子与光场共振作用）原子受简并双光子作用的纠缠动力学,得到2个共振原子的纠缠度的解析表达式。结果表明：在简并双光子作用下,纠缠度的时间演化出现有规则的崩塌回复现象,并且崩塌回复周期比单光子作用下时要短。此外,N+2原子与光场间的相对耦合系数对简并双光子情形下的纠缠度有更灵敏的影响。     

423—475nm的激光作用下呋喃分子的多光子电离离解研究

在波长为423—475nm的激光作用下对呋喃分子的多光子电离离解过程进行了研究.在此实验波段内,呋喃分子主要经历的是(3+1)多光子过程.得到了呋喃分子的共振多光子电离分质量谱以及离子强度与激光强度的关系.对共振多光子电离谱峰进行了里德堡态标识. 关键词：     

钐原子高激发态能级位置和同位素位移测量

本文首次用共振增强消多普勒双光子光谱技术对钐原子四个高激发态偶宇称能级进行了实验研究,得到了这些能级的位置和相应跃迁的同位素位移数据.     

Kerr介质中压缩真空场与耦合双原子依赖强度耦合系统的光子统计性质

研究了存在Kerr介质时依赖强度耦合单模压缩真空场与耦合双原子非共振相互作用系统中光子的统计性质,运用数值方法讨论了系统参数对光子统计性质的影响.结果表明:Kerr介质、失谐量、原子间相互作用、光场初始压缩因子和原子的初始状态对光子的统计性质有较大的影响.     

汞蒸汽中双光子共振四波和频产生125nm的相干辐射

利用汞原子6~1S_0—7~1S_0双光子共振四波和频产生了125nm的相干辐射.对双光子共振增强效应、双光子共振克尔(Kerr)效应进行了研究.讨论了平面波和聚焦情况下最佳相位匹配的条件.实验中还观测到了四波参量振荡和四波差频的信号输出.     

单光子和双光子激发的超歧化聚合物的光谱学特性研究

研究了二种新型超歧化聚合物在氯仿和二甲基甲酰胺溶剂中的飞秒激光单光子和双光子激发的光谱学特性．这二种聚合物是以苯为核、以对二甲氧基苯为连接单元，分别以二甲基苯胺为端基或以特丁基苯为端基的超歧化共轭聚合物．结果表明这种超歧化聚合物具有较大的溶剂极性相关的飞秒双光子吸收截面，不同的端基不仅影响分子内的电荷转移，而且导致超歧化分子共轭程度的变化．作为一种潜在的光学非线性材料，利用这种大的双光子吸收截面的超歧化聚合物可实现了飞秒双光子直写的三维高密度数据存储．     

新型多共轭链有机分子双光子吸收特性的理论研究

在密度泛函理论水平上,利用解析响应函数方法研究了以（4-{2-［4-（2-吡啶-4-乙烯基）-苯基］-乙烯基}-苯基）-胺为基本结构单元的单支、双支和三支共轭链有机分子的单光子和双光子吸收特性.计算结果表明,这三种有机分子都具有较大的线性和非线性吸收强度.在紫外-可见光区域,它们的单光子吸收谱都存在两个峰,这与实验结果符合较好.在近红外区域,多共轭链有机分子呈现出宽达300 nm的宽带双光子吸收,单支、双支和三支分子的最大双光子吸收截面比约为1.0∶2.3∶4.0,其中三支分子具有最大的双光子吸收截面101.73×10^-48 cm⁴·s.从理论上进一步证实,增加分子的共轭链可有效提高分子的双光子吸收特性.同时还给出了电荷转移态的电荷迁移过程. 关键词： 双光子吸收 响应函数方法 多共轭链有机分子