双光子诱导产生单重态氧的三重态光敏剂的研究

自2001年以来,双光子敏化产生单重态氧的三重态光敏剂的研究取得了一定的进展。双光子三重态光敏剂对肿瘤组织的近红外激光和红外激光的光动力治疗作用具有广阔的应用前景。本文重点分析了近些年已报道的双光子三重态光敏剂种类,如疏水性、水溶性等不同的敏化剂;介绍了可以根据分子的激发态性质、利用化学手段对双光子三重态敏化剂的性质以及光敏产生单重态氧的量子产率进行调控;概括了双光子三重态敏化剂的相对和绝对双光子横截面的测量方法;总结了双光子三重态敏化剂发展中面临的一些关键问题,并展望了双光子三重态敏化剂的发展方向。     

多维度信息记录与再现技术的进展

随着信息技术的高速发展和大数据时代的到来,有效存储和管理海量数据的要求对数据存储技术提出了严峻挑战。光存储技术在能耗、容量、成本、寿命、安全等方面的优势,使其正逐渐成为未来数据存储的主流技术。本文围绕光存储技术的维度展开论述,纵向介绍了几种常用的光存储技术。目前以光盘为代表的二维面存储技术,存储容量已接近其理论存储极限（23.5 GB/disc）;以双光子吸收技术、全息存储技术为代表的三维体存储技术,其存储容量相较二维存储技术提升了2~4个数量级;五维存储技术进一步扩展了数据存储的维度。可以预见,未来光存储技术会在大存储容量、超高存取速度、高性能存储材料、多维度存储技术等方面取得突破和进展。     

双光子吸收的Franz-Keldysh效应

从实验上证实Hg_0.695Cd_0.305Te 光电二极管空间电荷区中存在双光子吸收的Franz-Keldysh效应.利用一个皮秒Nd:YAG激光器抽运的光学参量产生器和差频产生器作为激发光源，测量了入射波长为λ₀=7.92μm的脉冲激光所激发的光响应随入射光强的变化关系.脉冲光响应峰值强度随入射光强的增大呈现二次幂函数增强趋势.采用等效RC电路模型将脉冲光伏信号峰值与入射光强相关联，得到空间电荷区中强电场下单光束     

钾蒸汽中双光子激发产生2~3∏_g—α~3∑_u~+扩散带受激辐射

本文报道了在K_2-K中通过双光子共振激发原子或双光子激发分子产生2~3∏_(?)—a~3∑_u~+扩散带辐射的实验结果,并对激发机制以及扩散带辐射随激发能量和温度的变化进行了讨论.     

光子晶体的研究现状与最新进展

光子晶体是具有光子带隙的一种新型光学材料,由于其奇特的调节光子运动状态的特性,在光导纤维通信和光子计算机等领域中有着广泛的用途或潜在用途.本文系统地综述了光子晶体的产生、结构、制造和可能的应用,并介绍了光子晶体的最新研究进展.     

双光子共焦电子显微镜的三维成像理论及其分辨率的改善

研究了双光子共焦电子显微镜中双光子或多光子跃迁等非线性过程对成像特性的影响，导出了双光子共焦电子显微镜的荧光功率传输函数、三维脉冲响应函数和三维光学传递函数，进而导出了双光子荧光点像空间分布的理论表达式，并利用测不准原理阐明了双光子共焦电子显微镜如何突破经典衍射极限实现超分辨率三维成像.     

双光子和多光子共焦显微镜的成像理论

对双光子和多光子共焦扫描显微镜的成像理论作了系统的理论分析,导出了双光子和多光子共焦显微镜成像系统的三维点扩散函数和三维光学传递函数,研究结果表明：双光子共焦显微镜比单光子共焦显微镜具有更高的横向分辨率和纵向分辨率,而多光子共焦扫描显微镜又比双光子共焦扫描显微镜具有更高的空间分辨率. 关键词：     

溶酶体靶向吲哚氟硼二吡咯光敏剂的合成、双光子荧光成像及光动力治疗

通过Knoevenagel缩合反应制备了一个具有溶酶体靶向的近红外光敏剂IMBDP-Lys, 用于双光子荧光成像和光动力治疗. IMBDP-Lys由2个吲哚吗啉功能团连接到氟硼二吡咯(BODIPY)母核的3?位和8?位构筑而成, 是一种重原子诱导的光敏剂. 采用高斯09W理论计算光敏剂S₁态和T₂态能量值相差0.12 eV, 可以有效地发生系间窜越. 在二氯甲烷溶液中, 光敏剂IMBDP-Lys的最大吸收波长为631 nm, 最大发射波长为684 nm. 在 660 nm的光照下, 以亚甲基蓝为参比, 单线态氧量子产率经计算为48.3%. 此外, 含有2个吗啉基团的光敏剂IMBDP-Lys具有良好的生物相容性和精准的靶向能力, 可以快速地进入斑马鱼体内进行双光子荧光成像, 并且与溶酶体绿色染料Lyso-Tracker Green共定位系数为0.95. 溴化噻唑蓝四氮唑(MTT)实验结果表明, 光敏剂具有低的暗毒性(≥85%)和高的光毒性(IC₅₀=0.52 μmol/L). 在660 nm的光照下, 利用活性氧荧光探针2’,7’-二氯二氢荧光素二乙酸酯（DCFH-DA）证明光敏剂可以产生活性氧, 同时吖啶橙/溴化乙锭(AO/EB)染色实验和细胞迁移实验表明产生的活性氧不仅能诱导A549细胞凋亡, 还能有效地抑制肿瘤细胞迁移. 因此, 近红外光敏剂IMBDP-Lys在双光子荧光成像和溶酶体靶向的光动力治疗中具有重要的应用价值.     

一新型金属有机化合物在皮秒激光下的三阶非线性光学性质研究

利用皮秒激光光源,采用z扫描技术研究了一种新型金属有机化合物的三阶非线性光学性质以及光限幅特性.z扫描研究结果表明,这种化合物在1064 nm波长激光激发下的三阶非线性极化率χ(3)为3.8×１０-14 esu,并且存在双光子吸收.光限幅实验结果显示双光子吸收和非线性折射两种不同机制决定了该化合物的光限幅特性.