Yb3+掺杂硅酸盐激光玻璃的制备及其特性研究

为了制备Yb3+掺杂硅酸盐激光玻璃,并对其激光特性进行分析,采用富氧气氛下的非化学气相沉积高温熔融工艺,通过Fuchbauer-Ladenburger方法,进行了理论分析和实验验证,取得了所制备硅酸盐激光玻璃的吸收光谱和荧光光谱数据。结果表明,在850nm～1100nm近红外波段为吸收区域,有一宽带吸收峰;吸收主峰位于978nm,次峰位于919nm;其荧光主峰位于1018nm,次峰位于970nm,并理论计算了Yb3+的吸收截面面积、受激发射截面面积及其荧光寿命等特征参量。这一结果对硅酸盐激光玻璃的特性分析是有帮助的,所制备的玻璃材料能够满足激光玻璃的使用要求。     

有机半导体苝的DFT理论计算研究

采用密度泛函理论(DFT)方法对苝进行了B3LYP/6-31G水平上的分子结构优化、IR光谱、Raman光谱、THz光谱、UV-Vis光谱、分子前线轨道、分子电子密度、Mulliken电荷等理论计算。研究结果表明:理论计算结果与实验数据吻合得较好,对IR、THz、UV-Vis吸收光谱和Raman散射光谱中的特征峰进行了归属,发现苝的THz光谱有三个特征吸收峰,它们分别位于2.94、5.46和7.77 THz,其中5.46 THz的吸收是最强的,它是由以C4-C1-C11-C16为轴的苝分子面外对称弯曲振动产生的。苝在UV-Vis光波段有三个吸收峰,峰值波长分别位于420.79、328.14及303.80 nm,其中420.79nm的紫外吸收峰最强。前线轨道计算表明苝分子的HOMO与LUMO能量差值为3.077eV,它与用UV-Vis的理论计算能隙2.946eV仅有0.131eV(4.45%)的偏差。     

Li_2的405～460nm范围内的吸收及发射谱

本文报道了锂双原子分子在405～460nm范围内的吸收谱,吸收峰在422.5nm和450nm附近,两个吸收峰应来自x~3∑_u~+→2~3II_g的吸收跃迁.激光泵浦得到了456nm附近的感生荧光谱,并对这一谱带的发射机理进行了讨论.     

近红外吸收PVB薄膜的制备及性能分析

以聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为基体,近红外吸收染料NIR775和NIR858为添加剂,采用熔融混合、模压成型的方法制备了近红外吸收滤光薄膜。热失重分析(TG)表明:两种近红外吸收染料都具有较好的热稳定性。透射光谱显示薄膜同时具有较好的近红外吸收性能和较高的可见光透过率。当近红外吸收染料NIR775和NIR858的含量分别为0.2 wt%和0.4 wt%时,薄膜在660~930 nm波段的平均光透过率为0.148%,在400~630 nm波段的平均光透过率为23.578%。薄膜具有较好的耐热老化性能。近红外吸收染料在基材中的分散不均匀,有颗粒存在。     

葡萄糖与果糖太赫兹吸收谱仿真计算

利用Gaussian软件,选取密度泛函理论(DFT)、哈特里—福克理论(HF)对葡萄糖、果糖的单分子在0～3 THz波段的吸收谱进行仿真计算,并与参考文献中的实验结果进行比对。仿真计算结果验证了利用Gaussian软件进行单分子吸收谱计算的可行性。最后基于密度泛函理论得到的结果分析了不同位置吸收峰对应的分子内振动模式。     

酒精含量近红外光谱检测的最佳分析谱段

在近红外光谱酒精含量测量中,通常是通过分析酒精C-H键和O-H键的倍频或合频吸收峰来确定酒精度,基于样本归一化透射率光谱图提出酒精含量分析最佳谱段大约在1230nm～1450nm范围内,即O-H键一级倍频吸收峰与C-H键二级倍频吸收峰之间的波段。采用BP神经网络对58个具有不同酒精度的样本进行了建模分析,得到预测标准偏差为0.0136、相关系数0.9985、平均绝对误差0.0109,获得了较好的测量结果。     

光纤瓦斯多点传感系统的设计

差分吸收法是基于近红外光谱吸收、远距离监测气体浓度的重要方法.采用双波长差分检测法,选取1 653.7 nm作为甲烷气体的吸收峰,1 652 nm作为参考波长,设计了一种新型远距离多点测量的光纤瓦斯传感系统,可以对甲烷气体浓度进行实时检测.通过对光路链路损耗的预算及吸收系数的计算,综合考虑气室结构和数字信号处理电路等影响系统性能的重要因素,从理论上论证了该方案的可行性.系统的稳定性及测试灵敏度需通过实验验证,仍有较大的提高空间,同时也可用于实现其他气体浓度的监测和远程监控.     

LiNbO3:Fe:Rh晶体近红外非挥发全息记录

采用双中心记录方案在双掺杂LiNbO3:Fe:Rh晶体中实现了近红外非挥发全息记录,研究了LiNbO3:Fe:Rh晶体在633 nm,752 nm,799 nm波长下的全息记录性能.结果表明,在使用近红外记录光时,其记录灵敏度随敏化光强的变化趋势与双中心短波长记录时的不同.通过和LiNbO3:Fe:Mn等传统双掺杂铌酸锂晶体的近红外波段记录效果对比,发现同时掺杂Fe和Rh可增强晶体对近红外光的吸收,获得更高的浅中心Fe光生伏特系数,从而能够在LiNbO3:Fe:Rh晶体中实现近红外波段的光折变全息记录.     

一种铟酞菁染料的吸收光谱及其光褪色现象研究

对一种可望应用于 6 94nm激光防护的铟酞菁染料 (InPc) ,利用玻璃模具制备了铟酞菁掺杂高分子聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯薄膜。研究了该染料的氯仿溶液和薄膜吸收光谱 ,并分析了电子结构 ,同时推导了溶液中的光褪色机理。研究表明 ,在实验溶液浓度范围内InPc以单体形式存在 ,6 94nm处的吸收强度和窄吸收峰形符合激光防护的要求 ,而InPc薄膜 Q 带出现两个吸收强度大致相等的峰 ,吸收波长较溶液光谱有少量蓝移或红移 ,吸收带增宽 ,且在不同高分子体系中获得相同吸光强度的薄膜所需染料的量明显不同 ,这主要是由于染料分子发生光降解和聚集态不同而使薄膜光谱特点复杂化。同时 ,通过对褪色产物分析探讨了该染料分子在氯仿溶液中可能发生的光降解断裂方式     

无水葡萄糖的太赫兹时域光谱特性

用光学参数定量诊断病变组织是当前生物医学光子学领域中研究的热点问题。利用太赫兹时域光谱系统,在室温氮气环境中,获得了不同质量分数无水葡萄糖在0.15~3THz频段的高分辨率吸收谱和折射率谱;基于密度泛函理论,利用Gaussian 09软件对葡萄糖进行了B3LYP/6-31G水平上的单分子、双分子和多分子结构优化和红外吸收模拟;基于Materials Studio 7.0量子化学计算软件,采用CASTEP模块和广义梯度近似方法,开展了对葡萄糖晶体结构的频率计算。实验结果表明,葡萄糖在0.94,1.30,1.44,1.67,1.88,2.08,2.31,2.55,2.70,2.84,2.96THz有吸收峰,所有峰位的强度随样品中葡萄糖质量分数的增加线性降低;Gaussian 09模拟结果与测试结果相吻合,CASTEP的结果验证了这一结论;对无水葡萄糖在太赫兹频段的吸收峰进行了全面指认和振动归属。研究结果为太赫兹时域光谱在生物医学方面的应用提供了实验及理论参考。     

中红外腔衰荡光谱技术的研究进展及应用

中红外基频指纹吸收谱具有吸收强、谱线宽且密集的特点。通常吸收红外光谱的气体分子在3000 cm^-1附近的中红外基频吸收强度比近红外吸收高约2个数量级,因此逐渐成为腔衰荡光谱(CRDS)技术的研究热点。简述了CRDS技术的工作原理及技术优势,介绍了中波红外CRDS技术特点并分析对比了近红外与中红外波段的CRDS技术差异,论述了基于中红外波段的CRDS技术研究现状,最后基于应用研究进展对其前景进行了展望。     

强红外CO_2激光场中乙醇分子的离解特性

实验研究了乙醇分子的红外多光子离解特性。给出了离解速率与激光频率、激光能量、激光脉冲数、温度、初始气压的关系。离解阈值约为1.8焦耳/厘米~2,观测到离解速率的极大值相对于其线性吸收峰向长波方向位移约8厘米~(-1)。     

中波红外大气透过率特性分析

大气透过率是影响太阳辐射以及地表热辐射的一个重要参量。利用MODTRAN辐射传输模型,对中波红外波段(3~5 μm)处的大气透过率以及其影响因子的贡献进行了详细的分析。在此基础上,结合MODIS在该谱区设置的6个通道,分别讨论了各吸收气体对通道透过率的影响。结论表明,水汽和混合气体是造成中波红外波段大气透过率衰减最重要的影响因子。MODIS通道透过率与通道光谱响应函数的宽度和气体分子的吸收带位置有关。     

黑色海水珍珠和人工处理黑珍珠的光谱学特征研究

选用天然黑色海水珍珠、活性超级黑染色黑珍珠、辐照处理黑珍珠和硝酸盐染色黑珍珠,对其进行拉曼光谱测试、紫外可见吸收光谱测试的研究。两项测试表明:拉曼光谱中天然黑色海水珍珠、硝酸银染色和辐照黑珍珠均出现1080cm-1和699cm-1文石的特征拉曼峰,辐照黑珍珠荧光背景较强,染料染色黑珍珠的出峰位置与所使用染料的类型有关;紫外可见吸收光谱中,天然黑色海珍珠出现284nm和357nm两个吸收峰,染料活性超级黑染色珍珠出现380nm吸收峰,应为357nm吸收峰发生红移所致,银盐染色黑珍珠和辐照处理黑珍珠紫外区吸收峰消失。根据拉曼和紫外可见光谱特征,可以快速、无损地鉴定天然黑色珍珠和各种着色黑珍珠。     

基于F-P滤波器实现宽谱光源的甲烷差分检测

构建了一种利用F-P滤波器实现甲烷气体差分检测的系统。该系统采用宽谱LED作光源，选用甲烷气体在6060．6cm^-1附近的梳状吸收谱作为探测对象，通过F-P滤波器选择与待测甲烷吸收谱匹配的探测光，对F-P的精细度和腔长进行选择，推导得出了甲烷气体浓度的计算方法，实现了系统的差分吸收检测。该系统进一步提高了气体测量的灵敏度和稳定性。     

Polarizability and abnormal infrared spectra of molecules adsorbed on metal nanostructured surfaces

Based on the experimental results of abnormal infrared effects (AIREs) for molecules adsorbed on transition-metal nanostructured surfaces, the interactions and the polarizability of the adsorbed molecules are analyzed theoretically. By numerical simulations, the normal absorption spectrum, the Fano-like bipolar spectrum and the anti-absorption spectrum of the adsorbed CO molecules are obtained respectively. The results show that the adsorbed molecules on a metal nanostructured surface can accumulate together dues to the effect of local external electric field, which leads to a change in imaginary part of the molecular polarizability within a certain range of frequency, and even a negative value may appear.     

气体红外吸收特性受压强与温度的影响分析

气体的红外吸收特性是利用红外光学方法对气体进行定性定量分析的重要依据.吸收谱线的峰值吸收系数与全线宽是描述气体红外吸收特性的两个重要参量,参考HITRAN2004数据库,以乙炔在近红外的一段红外光谱为研究对象,对压强与温度对峰值吸收系数与全线宽的影响规律进行了研究,结果表明:当压强大于0.1MPa时,峰值吸收系数与全线...     

Calculation of the Infrared Absorption for MX Compounds

In the theory calculation of lattice vibration,one acoustic and three optical branches were found to compose the phonon vibrating wpectrum.Some isolated modes with frequencies lying outside the continuum branches will arise under the defect states.These local model results in the sharp peaks in the infrared absorption and Raman spectra.From calculation of the infrared absorption,the mode with the infrared activity is obtained in the infrared absorption spectrum of MX compounds.     

不同发酵茶叶的红外光谱特征

采用傅里叶变换红外光谱法,比较分析了不发酵茶、半发酵茶和全发酵茶红外特征谱的异同。结果显示,3类茶叶的红外光谱比较相似,但由于发酵程度不同,3类茶中茶多酚类物质成分的含量不同,因而具有一些各自的红外特征谱。研究表明,茶叶的不同发酵程度与茶叶的红外特征谱中的1037,1147,1324,1520和1240cm-1附近吸收峰的强度和峰形密切相关。探索了这两者之间的联系,发现根据茶叶样品的红外光谱特征峰的不同吸光度和峰形,可以区分茶叶的不同发酵程度。