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.     

二氧化钒纳米点阵红外光学特性研究

针对二氧化钒纳米点阵从半导体到金属的可逆相变,考虑到点阵中各个点之间散射光的交互作用,基于VO2在不同温度和波长下的折射率和消光系数,以及小颗粒的吸收和散射特性,建立了VO2纳米颗粒的数学模型,研究了VO2纳米颗粒的相变光学特性.结果表明,随着波长变化,吸收截面相对散射截面占主导,金属相在980 nm附近出现吸收峰值|随着温度变化,可见光区域的消光系数变化较小,而红外区域较大,其中在近红外区域的消光系数变化最大.在纳米点阵中,消光截面随着颗粒间距变化,当颗粒间距增大时,消光峰值出现红移,且峰值大小也会随之增大|当间距超过一定数值后,峰值反而会逐渐减小.采用多孔氧化铝掩模的方法,通过磁控反应溅射制备VO2纳米点阵,测试结果表明其透过率比薄膜的透过率高.     

Synthesis,Characterization, and Linear and Nonlinear Optical Properties of Phenylene-vinylene Based Chromophores for Singlet Oxygen Generation

A series of symmetrical and unsymmetrical phenylene-vinylene （PV） based chro- mophores with the molecular configuration of donor-π-donor （D-g-D） were prepared and characterized. Iodine was first introduced into the Jr-conjugation backbone of the PV based chromophores in order to study the heavy atom effect on their linear absorption, two-photon absorption （TPA） properties, as well as singlet oxygen generation properties. TPA cross-sections of these chromophores were investigated by using the two-photon excited fluorescence method. The unsymmetrical chromophores were found to have larger TPA cross-section values compared to their symmetrical counterparts. For one of the unsymmetrical chromophores with the iodine incorporation, a large TPA cross section value with quenched emission was found. The decreased fluorescence quantum yield of a molecule can be ascribed to the increased intersystem crossing, which is favorable for enhancing the singlet oxygen generation. Therefore, the unsymmetrical PV based chromophores with heavy atom incorporation are promising singlet oxygen sensitizers for the photodynamic therapy application.     

氰基羧酸二茂铁配体及其有机锡配合物的合成与光电性质

设计合成了一种D-π-A型(Donor-π-Accept)氰基羧酸二茂铁配体,它与有机锡化合物二丁基氧化锡(n-Bu2SnO)反应,得到了一种新型二茂铁有机锡羧酸酯配合物。通过1H NMR、119Sn NMR、IR、FT-IR、UV-Vis和元素分析等对配体及其配合物进行了全面的表征,利用X-射线单晶衍射测定了配合物的晶体结构,运用CV和Z-scan测试方法系统地研究了它们的电化学和双光子吸收性质。结果表明:与配体相比较,配合物更难被氧化,且具有更大的双光子吸收截面。     

非对称双极性(D-π-A)吡啶Salophen席夫碱锌/镍配合物的合成、表征、线性及非线性光学性质研究

通过Still偶联反应合成了吡啶取代的香草醛(1a和1b)。以过渡金属离子(Zn2+和Ni2+)作为模板,以单亚胺席夫碱2和吡啶基香草醛为原料合成和表征了新的非对称双极性(D-π-A)Salophen金属配合物(3a、3b和3c)。测定了这些金属配合物的线性和三阶非线性光学(双光子吸收,TPA)性质。双极性的Salophen金属配合物的发射光谱在可见光范围内(486~516 nm),荧光寿命4.51 ns~5.18 ns,荧光量子产率在4.3%~5.3%之间。衰减时间测试表明,荧光寿命是在纳秒级范围,这表明该发射来自单线态。对这些化合物进行了热重分析,结果表明3a、3b和3c都是热稳定的,起始分解温度(Td)为333~374℃。使用开孔Z-扫描方法在800 nm处用100 fs脉冲的激光对这些双极性的Salophen金属配合物的TPA截面σ(2)进行了测试,最高可达1 403 GM,其值为目前已知席夫碱金属配合物较高值之一。测试表明,锌的Salophen金属配合物具有良好的荧光量子产率、巨大的TPA截面σ(2)、很高的热稳定性以及锌配合物公认的低毒性。因这些配合物可以被近红外或红外波长的光激发,这种光可以有效地穿透生物组织同时减轻细胞损伤,所以Salophen锌配合物作为双光子荧光发色团在生物体成像中有潜在的应用。     

相对论重离子碰撞中J/ψ吸收截面的分析

用几何模型计算了相对论重离子碰撞中产生的J/ψ在核物质中的吸收长度.由此导得的J/ψ在A-A碰撞中的吸收截面比在h-A过程中明显增大.通过对与初态相互作用长度的关系的分析,说明了本文结果与过去工作不同的原因.     

双光子吸收光谱

本文报道以皮秒脉冲激光抽运的光参量放大器为宽带可调谐激发光源，直接测量非线性光学材料的双光子吸收谱的方法。光参量放大器不但可调谐谱带很宽，而且可用一对尼科尔棱镜很容易地实现全波段功率足够强和相等，使此方法的测量结果准确可靠。用此方法研究了一个新有机化合物的双光子吸收谱。实验结果表明所测的新有机化合物在很宽的波长范围内呈现出很大的双光子吸收截面。     

基于SPASER机制的偏心金壳纳米天线的多波长散射特性

基于表面等离激元受激辐射放大(SPASER)机制,提出了一种硅-金-硅三层核壳偏心纳米天线,并利用有限元法分析了其多波长散射特性.结果表明:在SPASER机制下,该纳米天线产生极大的散射光强度,且工作波长的数目随着硅核偏心率的增加而增加;当硅核的偏心率为9 nm时,该纳米天线有4个共振峰,分别位于615 nm、656 nm、724 nm、847 nm,其对应的散射强度比非SPASER机制的纳米天线的散射强度高104倍;该纳米天线的散射波长还可以通过改变入射光的偏振角调节.基于SPASER机制的纳米天线对于设计多波长纳米激光器具有指导意义.     

皮秒激光透射率法表征高分子薄膜双光子吸收截面

为了有效地测量有机薄膜的双光子吸收截面,针对较薄有机薄膜(约60μm)和有限激发光源功率,提出了基于非线性透过率测量法的皮秒激光脉冲激发等效多层膜非线性透过率法来实现双光子吸收截面的测量。首先在PC材料基板上旋涂偶氮染料薄膜,将带有偶氮薄膜的PC基板剪切成小块(20 mm×20 mm),并将5块叠加起来作为测量样品,然后采用LD泵浦的Nd∶YVO4皮秒锁模激光器(脉冲宽度为20 ps、重复频率为56.8 MHz、输出波长为1 064 nm)激发样品。在实验中,通过测量样品的非线性透过率,拟合偶氮样品的透过率曲线,最终得到了双光子吸收截面(634.2 GM)。与其他测量方法相比,此方法简单、有效。     

温度对二氧化硫紫外吸收特性的影响

以氘灯为激发源,获得了不同温度、大气压条件下SO₂分子在285.0～320.0 nm波长区间的吸收谱。光谱图由弥散谱叠加分离谱组成,弥散谱产生于SO₂分子由基态向密集的高振转能级的吸收跃迁,分离谱主要产生于B1B₁←X1A₁跃迁,由分离谱带的间隔,获得了B1B₁激发电子态的对称拉伸和弯曲振动频率分别为：ω₁=(665±29) cm-1,ω₂=(448±17) cm-1。通过观测不同温度下的吸收谱,发现不同温度下吸收谱的结构基本相同,但吸收截面随温度升高而下降,不同吸收峰对应的吸收截面随温度呈现三次方规律变化,但比例系数不同。所以,在以吸收截面为基础的SO₂差分吸收光谱探测中,必须考虑温度变化对测量结果的影响。