对位氨基能显著提高D-A-D型化合物的双光子吸收性能

报道了具有典型D-A-D型共轭结构的反式2,5-二氰基-1,4-二(4'-甲氧基苯乙烯基)苯(MOS-CN), 2,5-二氰基-1,4-二(4'-二甲胺基苯乙烯基)苯(MAS-CN)和1,4-二(4'-甲氧基苯乙烯基)苯(MOS)的合成. 用核磁、红外和元素分析进行了表征. 测试了紫外吸收光谱、单光子荧光光谱、双光子荧光光谱、双光子吸收系数及双光子吸收截面. 在800 nm的飞秒脉冲激光激发下, 化合物MOS-CN, MAS-CN和MOS分别发出很强的绿色、黄色和蓝色上转换荧光. 化合物MOS-CN, MAS-CN和MOS的最大吸收波长、单光子发射波长、双光子诱导荧光波长、荧光量子产率、双光子吸收系数、双光子吸收截面及双光子荧光寿命各分别是393, 473, 367 nm; 470, 569, 434 nm; 475, 574, 438 nm; 0.12, 0.72, 0.21; 0.8, 5.3, 0.3 cm/GW; 270, 1790, 101 GM; 140 ps, 1.32 ns, 54 ps. MAS-CN的双光子吸收截面是MOS-CN的6.63倍, MOS-CN的双光子吸收截面是MOS的2.67倍, 表明对位氨基显著地提高了化合物的双光子吸收性能, 氰基也较大地提高了双光子吸收截面.     

以螺硅双芴为共轭桥的有机双光子蓝色荧光材料的研究

有机双光子吸收材料在高速光通讯、光信息处理和光电子学等这些领域中的应用前景得到越来越广泛的重视.为了达到实用化的目标,材料的高非线性光学活性、热稳定性及透明性等性能还必须进一步综合优化[1].     

铁死亡细胞中双光子硫化氢荧光探针的构建与应用

传统的消耗型硫化氢荧光探针因灵敏度较低,无法实现铁死亡过程中细胞内硫化氢含量的检测.基于此,设计并合成了一种双光子激发深红光发射的硫化氢荧光探针KS-HS.探针分子中引入了硫代氨基甲酸苄酯的结构单元,可在碳酸酐酶的催化下释放出H2S从而提高探针的灵敏度.探针分子中的叠氮基与硫化氢发生还原反应,作为触发分子内电荷转移(I...     

硅波导受激喇曼散射放大信号光的数值模拟

提出了用连续泵浦光在硅波导中的受激喇曼散射对信号光进行放大的方法.建立了信号光和泵浦光在硅波导中传输的耦合方程,得到了计算信号光增益的理论模型.利用数值模拟结果,对泵浦功率沿波导的分布,信号光在不同波导长度以及输入功率情况下的增益等进行了分析和讨论.结果表明,适当增加波导长度和泵浦光功率可以得到较高喇曼增益的结论.     

共焦扫描系统扫描深度与厚度失真分析

采用几何光学方法对共焦系统扫描时产生的扫描深度与厚度失真进行了理论分析,对名义扫描深度与实际扫描深度之间的关系进行了研究.以若丹明6G薄膜与玻片组成的多层样品为模型,对其进行了模拟计算,得到了扫描深度与厚度失真与系统数值孔径、折射率和样品厚度之间的关系.在实验上分别采用单光子荧光和双光子荧光作为检测信号,在反射式共焦扫描系统上进行了纵向扫描实验,并与模拟计算的结果进行了比较和分析.     

双光子技术在光生酸剂中的应用研究

自2000年以来,双光子技术开始应用于光生酸剂体系中,并取得了一定的研究进展。双光子技术在光生酸剂中的应用主要有两种情况:一是单分子体系,即光生酸剂分子本身具有较高的双光子吸收截面,可以在双光子激发下产生光酸;二是双分子体系,由具有较高吸收截面的敏化剂分子和光生酸剂分子组成,通过分子间电子转移的方式产生光酸。本文就这一类具有特殊光学性质的有机分子体系的构成及其应用进行了综述,介绍了不同类型的可以利用双光子技术的光生酸剂体系,总结了双光子技术在光生酸剂发展中面临的一些关键问题,展望了双光子技术在光生酸剂中的发展方向。     

反式-4,4’-二（邻甲氧基苯乙烯基）联苯化合物的合成、结构及光物理性能

以Wittig-Homer反应合成了反式对称的4,4’-二(邻甲氧基苯乙烯基)联苯化合物, X射线衍射分析测定了化合物的晶体结构. 测定了其在不同溶剂中的线性吸收光谱、荧光发射光谱及荧光量子产率. 飞秒激光做光源研究了化合物的双光子光物理性能. 测试结果表明: 该化合物在蓝光波段有较强的荧光发射, 化合物具有较高的荧光量子产率和较大的双光子吸收截面, 具有双光子诱导蓝光发射光学特性.     

水溶性荧光聚合物纳米粒的制备及双光子成像

报道了一种能用于活细胞双光子荧光(TPF)成像的水溶性聚合物纳米粒。首先以含双羧基的萘酰亚胺作为交联剂和荧光标记试剂,通过对聚乙烯亚胺发生交联反应制备纳米粒子,然后对其结构形态、单双光子荧光性能及细胞毒性进行测试。结果表明,获得的纳米粒为球形,粒径为5~10 nm;以443或800 nm为激发波长,荧光发射波长均为536 nm;在pH 4.0~9.0范围内,其荧光无明显变化;在pH 7.4的溶液中和激发光为443 nm的条件下,对其连续测定1.2万次后荧光强度变化不超过1%,说明其酸碱稳定性和光稳定性较好;浓度在15 mg/L以下及与细胞作用时间在24 h以内细胞毒性较低。最后,用双光子共聚焦荧光显微镜观察了其在Hela细胞中的TPF成像性能。将Hela细胞与纳米粒共同孵育2 h后,在800 nm激光激发下,在细胞中可观察到其绿色荧光。此纳米粒可望用于靶向性双光子荧光成像探针的开发。     

独立伪热光源的双光子干涉

自Dirac提出一个光子只能与自己干涉之后，Mandel等人用两个独立的激光器实现一阶干涉实验，引发了人们对于独立光源干涉问题的更多关注和探讨。我们首次以两个独立的伪热光源观察到二阶关联亚波长干涉现象。在实验中发现当两个独立的光源偏振相同时，固定一个单光子探测器扫描另一个探测器，通过符合探测能够探测到类经典的一阶干涉；在反对称的方向（x，-x）同时扫描两个探测器，能够探测到亚波长干涉条纹。用经典的理论方法也可对此现象作简单的解释。当光源的偏振互相垂直时，则无法探测到类经典的一阶干涉或亚波长干涉。这些实验现象将有助于人们理解双光子干涉的本质；热光因其双光子特性有可能有些特殊的应用。     

A Test of Two-photon Entanglement in Spatial Modes

Two schemes for unconditionally generating two-mode motional entanglement for two ions trapped in a cavity have been proposed. The first scheme is： the vibrational mode of the first ion is coupled to the cavity field via a linear-mixing interaction and the vibrational mode of the second ion is coupled to the cavity field via an effective parametric interaction respectively. The two ions can evolve into a steady-state two-mode entangled Gaussian state, which is a mixed state. The second scheme is. the two ions are trapped in a bimodal cavity, through choosing the frequency and intensity of the driven lasers, the two ions can evolve into a two-mode entangled state, which is a pure state.