双氮杂桥C60衍生物的合成及非线性光学性质

为了研究一种新型双氮杂桥C60衍生物的非线性光学特性,利用z扫描和光限幅实验分别研究了该化合物在532nm、脉宽8ns条件下的非线性光学和光限幅特性,并进行了理论分析和实验验证。结果表明,该化合物有较强的非线性吸收和非线性折射,非线性吸收系数=1.9210-10m/W,3阶非线性系数（3）=6.3410-12esu;化合物有较低的光限幅箝位值。该化合物是一种非常有前途的非线性光学材料。     

中心金属原子对萘酞菁化合物激发态的光学非线性增强效应

应用Z-扫描技术对比研究了萘酞菁铅和萘酞菁钯化合物在波长为532 nm纳秒激光脉冲作用下的三阶非线光学特性。实验结果表明,两种萘酞菁化合物均显现出较强的非线性吸收特性(反饱和吸收)和非线性折射特性(自聚焦)。理论拟合得出萘酞菁铅和萘酞菁钯的非线性吸收系数分别为6.5410-10 m/W和3.9010-10 m/W;非线性折射系数率n2分别为1.6810-10 esu和8.0410-11 esu;二阶分子超极化率系数分别为3.4410-28 esu和2.5710-28 esu,CS2二阶分子超极化率系数为4.3210-33 esu;两种萘酞菁化合物的二阶分子超极化率强于CS2近5个数量级。实验结果表明,萘酞菁铅化合物具有较强的非线性吸收和非线性折射特性,且大于萘酞菁钯化合物的光学非线性特性是由于萘酞菁铅化合物的重原子效应提高了其光学非线性特性。     

氯代铟卟啉末端功能化的PMMA活性自由基聚合材料制备及光学非线性研究（特邀）

合成了5,10,15-三苯基-20-(4-羟基苯基)氯代卟啉铟，采用2-氯丙酰氯对其封端作为引发剂，以甲基丙烯酸甲酯为单体，CuCl/PMDETA为催化体系，通过原子转移自由基聚合得到了不对称卟啉铟末端功能化的线形聚甲基丙烯酸甲酯。通过UV-vis、FT-IR和1H-NMR进行结构表征。利用凝胶渗透色谱对聚合物的分子量及分子量分布指数进行测定，测试结果表明，聚合物的分散度范围为1.11~1.21，分子量分布较窄，聚合反应具有良好的可控性。采用倍频锁模Nd:YAG皮秒脉冲激光系统，在输出激光波长532 nm，脉冲宽度21 ps的条件下，利用Z-扫描对系列卟啉化合物的三阶非线性光学性质进行了测试分析，通过对实验数据的模拟和计算表明，聚合度为16，分子量为2414的聚合物三阶非线性极化率值最大，为1.144×10?12 esu。     

光散射对Z-扫描的影响

以光折变晶体KNSBN为研究对象，从理论和实验上仔细研究了标准的Z轴扫描技术，发现材料导致的光散射对测量结果有影响。因此把Z-扫描技术应用于光散射比较强的材料时，在进行Z-扫描测量时需排除光散射的影响。     

水溶性量子点ZnS:Mn的光学非线性特性研究

以Nd:YAG锁模激光器二倍频532 nm激光为泵浦光,用Z-扫描技术详细研究了水溶性量子点ZnS:Mn的光学非线性特性.实验结果表明,ZnS:Mn量子点对532 nm的光存在明显的双光子吸收.重点研究了在双光子吸收区ZnS:Mn量子点的非线性吸收和非线性折射,求解了不同入射光强下ZnS:Mn量子点的双光子吸收系数、双光子吸收截面、非线性折射率以及三阶非线性极化率,计算得到双光子吸收截面的最大值达10650×1050 cm4·s·photon-1,平均非线性折射率为8.22×10-20 m2·W-1.分析表明,ZnS:Mn量子点具有长波长的荧光发射、优良的光化学稳定性以及较小的双光子吸收截面,这些特性使其有可能成为双光子荧光分子探针.     

CdSeS量子点的光学非线性特性研究

以Nd:YAG锁模激光器二倍频532 nm的激光作激发光,利用Z-扫描技术研究了CdSeS量子点的光学非线性特性.实验结果表明,CdSeS量子点在532 nm光激发下具有很大的非线性吸收效应,吸收光谱和荧光光谱表明,CdSeS量子点的非线性吸收效应来自于双光子吸收.与已经有报道的量子点相比较发现CdSeS量子点产生双光子吸收效应的阈值为1.36 GW/cm2,非线性折射率达10-8 esu量级,平均双光子吸收截面为25 960GM.CdSeS量子点的这些优异光学非线性特性可使其广泛地应用在生物成像、荧光标记、全光光开关及光限幅等方面.     

苝类化合物自组装超薄膜的三阶非线性光学性质

在波长532 nm,脉宽30 ps激光脉冲条件下,利用Z-扫描技术对20-双层的类化合物自组装薄膜的三阶非线性光学性质进行了研究,此薄膜表现出很强的饱和吸收和自聚焦效应.采用一个改进的理论模型对带有双面结构的自组装多层膜的Z-扫描实验数据进行了理论拟合,得到此薄膜的非线性折射系数和非线性吸收系数,分别为γ=1.2×10-13 m2/W,β=-2.2×10-6 m/W.     

新型金属铟酞菁酯的光学非线性和光限幅特性

文中介绍了一种新型金属铟酞菁酯化合物的合成方法。为了研究该化合物的非线性光学性质,在532 nm波长下,分别使用皮秒和纳秒脉冲对样品进行了Z扫描测试。实验结果表明该样品在皮秒和纳秒时域都有很强的反饱和吸收以及非线性正折射。对Z扫描实验数据进行数值模拟分别得到样品在皮秒和纳秒脉冲作用下等效的三阶非线性吸收系数和三阶折射率:ps=4.110-11m/W,ps=4.510-19m2/W 以及ps=5.110-9m/W,ps=1.510-16m2/W。分析讨论了激发态能及对该化合物非线性光学性质的影响,并使用纳秒脉冲激光对样品进行了光限幅测试,在T/T0=0.5时,阈值为2.0J/cm2,实验结果表明该样品拥有良好的光限幅性能。     

新型超分子化合物(HDPA·DMF)2(HDPA·2DMF)(PMo12O40)的非线性光学特性的研究

应用单光束Z扫描技术,在波长532nm、脉宽8ns的条件下,对一种新型的多金属氧酸盐基超分子化合物(HDPA.DMF)2(HDPA.2DMF)(PMo12O40)的三阶非线性光学性质进行了研究。结果发现,该新超分子化合物不存在非线性吸收,但是具有较强的非线性自散焦效应(n2=-4.032×10-19m2/W),其三阶非线性极化率χ(3)=-1.37×10-12esu。分析了该超分子化合物的特殊晶体结构和强π-π作用等因素对其三阶非线性光学性质的重要影响。     

三氮杂桥C60衍生物的合成及其非线性光学性质

制备和研究了三氮杂桥C60衍生物（C60TA）的非线性光学性质。利用紫外（UV-Vis）、质谱（MS）和核磁（NMR）对制备的C60TA进行结构表征,UV-Vis谱图450 nm波长处无明显线性吸收,是非常好的非线性光学化合物。利用Z-扫描实验测定了在波长为532 nm、脉宽为8 ns条件下C60TA的非线性性能,结果...     

Synthesis,Characterization, and Nonlinear Optical Study of Metalloporphyrins

meso‐Tetrakis{4‐[2‐(trimethylsilyl)ethynyl]phenyl}porphyrin [TPP(4‐CCTMS)_H2] and its complexes with Zn^II, Ni^II, Ga^III, In^III, and Sn^IV were synthesized and characterized. Their nonlinear optical transmission characteristics were determined using a 532 nm, 5 ns pulsed laser at a repetition rate of 20 Hz. Stronger nonlinear absorption was obtained with the zinc derivative, Zn^II‐meso‐tetrakis{4‐[2‐(trimethylsilyl)ethynyl]phenyl}porphyrin (TPP(4‐CCTMS)_Zn), than with the standard analogues, Zn^II‐meso‐tetraphenylporphyrin (TPP_Zn), and Zn^II‐meso‐tetratolyl‐porphyrin (TTP_Zn), indicating that the excited‐state absorption can be influenced via fine molecular modification on the para‐position of the meso‐phenyl rings, without changing the ground‐state absorption. The nonlinear optical response can be further enhanced via insertion of closed‐shell metal ions. In particular, In^IIICl‐meso‐tetrakis{4‐[2‐(trimethylsilyl)ethynyl]phenyl}porphyrin (TPP(4‐CCTMS)_InCl), exhibited a larger change in transmission with increasing energy than C₆₀ and a comparable change to the state‐of‐the‐art phthalocyanine dye, chloro(tetra(tert‐butyl)phthalocyanato)indium(III) (Pc(t‐Bu)_InCl).     

Singlet and Triplet Exciton Diffusion in a Self‐Organizing Porphyrin Antenna Layer

We have studied the photoinduced charge separation in a double layer consisting of a 50 nm thick, discotic antenna layer, i.e., free‐base tetra‐para‐octylphenyl porphyrin (H₂TOPP), spin‐coated onto a smooth layer of anatase TiO₂ using the electrodeless “flash‐photolysis time‐resolved microwave conductivity” technique (FP‐TRMC). This method enables the investigation of the relationship between the morphology of the antenna layer and the exciton diffusion dynamics. Photons absorbed by the porphyrin result in the formation of free mobile electrons in the conduction band of the TiO₂. The freshly spin‐coated double layer shows an incident‐photon‐to‐charge‐separation efficiency (IPCSE) of 10 % on excitation at 430 nm. From the amplitude and the temporal shape of the photoconductivity transients we conclude that for the freshly spin‐coated double layer, electron injection occurs both from the singlet and the long‐lived triplet excited state. These triplet states can travel by (Dexter) energy transfer over distances of at least 9.6 nm. After heating the sample above the crystalline–discotic‐lamellar (C–D_L) phase‐transition temperature of H₂TOPP and subsequent cooling, changes in the optical absorption spectrum are observed, while the IPCSE drops to ca. 1 %. These results are explained in terms of a transition of the morphology of the antenna layer from a predominantly random distribution of the porphyrin molecules just after spin‐coating to a lamellar arrangement upon annealing, consisting of domains of ordered porphyrin stacks. Since the porphyrin macrocycles are perpendicularly oriented with respect to the plane of the lamellae, the center‐to‐center distance between neighboring lamellae disables efficient triplet energy transfer, leaving only the lamella directly adjacent to the TiO₂ layer photoactive.     

Consolidation-atmosphere influence on drawing-induced defects inpure silica optical fibers

Drawing-induced paramagnetic defects (E'centers and oxygen-associated hole centers (OHCs)) and optical absorption bands at 630 nm and in the UV region are investigated for optical fibers. These fibers are drawn from pure silica glass preforms consolidated in atmospheres containing O₂ and Cl₂. UV absorption bands at 245 nm and 275 nm are clearly observed through deconvolution of the absorption spectra of optical fibers. The defects and absorption bands are influenced by the atmosphere in the consolidation process: (1) the OHCs and the absorption bands at 630 nm and 275 nm increase the intensity with increasing O₂ content and with decreasing Cl ₂ content; (2) the E' centers decrease under the same conditions; and (3) the absorption band at 245 nm is independent of the atmosphere     

脉冲光热偏转测量大的光学吸收系数

本文叙述了脉冲光热偏转方法测量介质的光学吸收系数的基本原理和理论依据。实验测量了几种不同浓度的ＫＭｎＯ４溶液在５３２ｎｍ波长的光学吸收系数并与分光光度法测量值直接比较，两者完全符合。实验还测量了６３２．８ｎｍ波长滤光片在５３２ｎｍ波长的光学吸收系数。     

菁染料旋涂薄膜的短波长光存储性能研究

利用旋涂法 (spin coating)制备了一种新的菁染料薄膜 ,并进一步制备成可录型数字多用光盘 (DVD R) ,测试该菁染料溶液和薄膜的吸收光谱 ,薄膜的透过、反射光谱 ,用椭圆偏振光谱仪测试了薄膜光学常数n和k ,发现薄膜在 6 30～ 6 5 0nm波段内有良好的吸收和反射特性。在 6 32 8nm光盘动、静态测试装置和 6 5 0nm光盘性能测试仪上测试了以该染料薄膜为记录层介质的DVD R光盘 ,结果表明盘片具有良好的光存储性能。     

ZnO纳米棒薄膜光学性能的系统研究

采用简化的种子层制备工艺在ITO基底上制备了ZnO种子层,并使用化学溶液沉积法制备了高度取向的ZnO纳米棒阵列。采用XRD和SEM对ZnO纳米棒的结构和形貌进行表征,并对样品的光学性能进行了测试。测试结果表明,所制备的ZnO纳米棒为c轴择优取向的六角纤锌矿结构,直径为66~122nm可控,且排列紧密,形貌规整。光学性能测试结果表明,吸收光谱在375nm附近表现出强烈的紫外吸收边是由于禁带边吸收引起的;反射光谱具有一定的周期振荡性,可用于薄膜厚度的估算;光致发光谱在378nm附近有很强的紫外发射峰;增大生长液浓度和高温退火可降低缺陷发光,改善结晶质量。     

用脉冲激光研究细菌视紫红质的瞬态光吸收和光电压

用自行装配的染料脉冲激光器 ,在室温下研究了细菌视紫红质膜蛋白 (BR)对 5种不同光波的瞬态光吸收和3种光波的光电压的关系。实验发现 ,BR对同一种光波的光电压和光吸收并不完全相关 ,影响其光电转换的因素除了与BR所吸收的光能多少有关之外 ,还有其他复杂的原因。在 3种脉冲半宽为 110ns的染料激光中 ,6 17nm激光对BR产生光电压最为有利     

在氩气氛下生长的C_(60)薄膜的结构与特性

采用惰性气氛蒸发法制备 C6 0 薄膜 ,用原子力显微镜 (AFM)、X射线衍射 (XRD)、红外光谱 (IR)及紫外 -可见光谱研究了在氩 (Ar)气氛下生长的 C6 0 薄膜的表面形貌、结构及光吸收特性 .AFM测量表明在 Ar气氛下生长的C6 0 薄膜的表面生长岛更尖锐 ,并且有较大直径的表面粒子 .由紫外 -可见光吸收谱测量发现 Ar气氛下生长的 C6 0 薄膜的强度和吸收峰位置与在真空下生长的 C6 0 薄膜比较有大的红移 .可求出在 Ar气氛下生长的 C6 0 薄膜的光学禁带宽度 Eg=2 .2 4e V,比在真空下生长的 C6 0 薄膜禁带宽度 (2 .0 2 e V)要大 .与真空下生长的 C6 0 薄膜比较