一种新型有机染料HEASPS的激光上转换和光限幅性能

报道了一种新型上转换染料———反式 4 [4’ (N 羟乙基 N 乙基胺基 )苯乙烯基 ] N 甲基吡啶 对甲苯磺酸盐(trans 4 [4’ (N hydroxyethyl N ethylamino)styryl] N methylpyridiniump toluenesulfonate ,简称HEASPS)DMF溶液的激光上转换性质和光限幅性质。用Z 扫描技术测得其双光子吸收截面为σ2 =4.7× 10 -4 8cm4 ·s/photon ,研究了它在DMF溶剂中的线性吸收、单光子荧光、双光子荧光和双光子激射特性 ,用再吸收效应解释了双光子荧光峰相对单光子荧光峰的红移现象 ,该染料的激射和再吸收现象相互竞争导致了双光子激射峰相对于双光子荧光峰的蓝移现象。在 10 6 4nm皮秒脉冲激光的激发下 ,可得强烈的 6 2 6nm上转换激射光 ,上转换效率最高为 15 .5 % ,从抽运光到激射光的净转换效率为 2 6 %。该染料的DMF溶液表现出明显的光限幅特性     

双光子吸收染料HMASPS上转换及非线性吸收性能的研究

从实验上研究了一种染料trans 4 [p (N hydroxyethyl N methylamino)styryl] N methylpyridinium p toluenesulfonate(简称HMASPS)双光子抽运的频率上转换及双光子吸收引起的非线性吸收情况。当抽运功率密度超过一定阈值时 ,染料发出超辐射荧光。测量了从 90 0～ 115 0nm抽运波长范围的荧光激射上转换效率和 72 0～ 110 0nm范围的非线性吸收情况。在 92 0nm处具有最大有效双光子吸收截面 44 3× 10 -4 8cm4 s/ photon ,在 10 6 4nm处为2 77× 10 -4 8cm4 s/photon。最高上转换效率 7%位于 990nm ,而在 10 6 4nm为 4 3%。     

双光子染料ps激光泵浦下的超辐射和腔激射

本文首次报道了ps激光脉冲泵浦下的有机染料的上转换腔激射，当用1064nm激光（40ps）激发有机染料PSPS[trans-4-（4′-pyrrolidinyl styryl)-N-methyl pyridinium methyl sulfate]时，可以得到中心波长分别为615nm和620nm的超辐射和腔激射，用再吸收现象解释了腔激射相对超辐射的红移现象，用不同条件下再吸收系数的不同解释了超辐射和腔激射相对双光子荧光的蓝移。该染料的399ps的荧光寿命有利于腔激射的产生。我们得到了远大于泵浦光脉冲宽厚的200ps激光振荡，并对此现象进行了解释。     

人脑硫氧还蛋白还原酶的光谱学研究

在紫外光诱导硫氧还蛋白还原酶(TrxR)产生荧光光谱的实验基础上，对TrxR溶液的谱线特性及其产生机理进行了研究。实验结果表明，在波长为253．7nm的紫外光激励下，TrxR溶液能够产生较强的荧光，其光谱覆盖了280～720nm的范围，谱峰形状主要由两个宽阔的峰及分布在宽峰上的诸多细锐的次峰组成；随着TrxR溶液浓度的改变，宽峰和锐峰分别表现出不同的变化趋势。根据分子内部能量转换理论以及共振拉曼散射理论，对TrxR产生的荧光光谱的机理进行了理论分析。理论和实验研究结果均表明中心波长位于336nm的宽峰是来自于TrxR分子中的色氨酸的荧光峰，而诸多锐峰则是TrxR分子的共振拉曼散射。对波长为253．7nm的紫外光激励的TrxR溶液荧光光谱的研究有助于研究溶液状态下TrxR分子的构像、结构以及分子的电子振动态等。     

乙酸的光谱学及其特性的研究

采用光栅光谱仪获得了波长为 2 5 4nm(Δλ1 /2 4nm)的紫外光激励乙酸溶液的紫外吸收光谱和不同浓度溶液的荧光光谱 ,并对其产生机理和谱线特性进行了研究。实验结果和理论分析表明 ,波长为 2 5 4nm的紫外光诱导乙酸分子发出的荧光是由乙酸分子上的荧光团 -C =O -产生的 ,其量子转换效率可达 5 0 %以上 ;乙酸溶液的荧光量子产额将随浓度发生明显的变化。研究乙酸的紫外光谱和荧光光谱及其特性可为其作为溶剂和催化剂时对其他有机大分子光谱特性的影响提供参考     

宽带超荧光光纤光源的设计与实验

设计了L带以及宽带超荧光光源,并进行了实验.得到的L带超荧光输出的3 dB带宽从1565～1610 nm;宽带超荧光输出的3 dB平坦度内的带宽从1550～1607 nm,其总的转换效率为12.3%.     

Mn^2＋掺杂NaFY4：Yb，Er晶体的形貌及发光性能研究

通过乙醇和油酸作为混合溶剂的溶剂热法合成了NaYF4：Yb,Er晶体。采用x射线衍射仪（XRD）,场发射扫描电镜（FESEM）以及光致发光检测（980nm激光源）和荧光光谱测试（Hitachi F-4500）,表征了Mn2＋离子掺杂量对NaYF4：Yb,Er晶体的显微结构、形貌和发光性能的影响。结果表明：少量5mol％Mn^2＋离子的掺入不会改变NaYF4：Yb,Er晶体的物相,当Mn2＋离子的掺杂量增大到10mol％～30mol％,样品出现NaMn3F10相,形貌也发生转变,从纳米棒变为纳米片。Mn^2＋离子的掺入,使得NaYF4：Yb,Er晶体的上转换荧光峰从在510nm～539nm和539nm～570nm这两个区间转换为635nm～690nm区间内,当掺杂浓度达到30 mol％时,上转换荧光峰全部转变为635nm～690nm区间内。     

Tm3+,Yb3+共掺的氟铝基玻璃的能量传递与上转换发光

在 970 nm L D激发下 ,研究 Tm3 ,Yb3 共掺的 Al F3 基 (AYF,AZF)玻璃能量传递和上转换发光性质。发现对于 Tm3 的浓度猝灭 ,蓝光跃迁比近红外荧光跃迁表现更明显 ;对 4 76 nm蓝光跃迁 ,AYF和 AZF玻璃 Tm3 最佳掺杂浓度都为 0 .1mol- % ;而对 793nm的近红外跃迁 ,Tm3 最佳掺杂浓度为 0 .3～ 0 .5mol- %。AYF玻璃的 Yb3 离子最佳掺杂浓度为 5mol- % ,AZF玻璃则为8～ 10 mol- %。 Tm3 (3 F4 )→ Yb(2 F5/ 2 )反向能量传递是引起 Yb3 离子对上转换荧光的浓度猝灭的重要原因。     

钛宝石激光泵浦Er：Yb：CrKigre磷酸盐玻璃频率上转换研究

报道了以940～990nm可调谐钛宝石激光泵浦下Er：Yb：Cr混掺Kigre磷酸盐玻璃薄片中的红、绿频率上转换的实验结果并分析了双光子作用机制。频率上转换的激发光谱表明，在940～990nm的激光波长范围内均有可见荧光发射，而975nm为最佳泵浦波长。在不同的激励波长泵浦下，上转换荧光辐射强度与入射泵浦功率对数曲线的微分斜率从低泵浦的1．8减至高泵浦的0．6，并讨论了该饱和效应的机理。     

高浓度铒离子掺杂钨酸镱钾激光晶体上转换发光研究(英文)

首次采用泡生法生长了掺铒钨酸镱钾(分子式:Er3+:KYb(WO4)2,简称:Er:KYbW)激光晶体。室温下测试了该晶体的吸收及上转换发射光谱。在荧光光谱中,观察到3个较为明显的上转换发射带,分别位于470~560nm,645~675 nm,750~850 nm。其中,位于533 nm处的上转换绿光强度最大。基于能量匹配原理分析了晶体上转换发光基质,结果表明,上转换红光和绿光的发光渠道均为双光子过程。根据J-O理论,计算了光谱参数,强度参数为:Ω2=16.342×10-20cm2,Ω4=4.183×10-20cm2,Ω6=1.264×10-20cm2;对应于绿光4S3/2-4I15/2跃迁的荧光分支比为76.37%,荧光寿命为278μs。这些光学参数表明Er:KYbW激光晶体可实现高效上转换绿光发射。     

新型蓝-绿波段激光染料的研究

合成了四种蓝－绿波段的激光染料，测定了它们的光谱数据、激光调谐范围和激光转换效率。用倍频ＹＡＧ激光器泵浦，其中两个含三氟甲基的染料具有较宽的调谐范围：４７０～５４０ｎｍ和４５６～５１６ｎｍ；较高的激光效率：４１．４％和２６．６％，以及稳定的光化学性能。具有实用价值。     

Properties of two-photon pumped cavity lasing in novel dye dopedsolid matrices

Two-photon pumped frequency upconversion cavity lasing at ~600 nm is accomplished in three types of dye-doped solid rods pumped with ~10 ns and 1.06-μm IR laser pulses. The dopant is a new dye, trans-4-[p-(N-ethyl-N-(hydroxyethyl)amino)styryl]-N-methylpyridinium tetraphenylborate, abbreviated as ASPT, which possesses a greater two-photon absorption cross section and stronger upconversion fluorescence emission than common commercial dyes (such as rhodamine). Three different materials were chosen as solid matrices: poly(2-hydroxyethyl methacrylate), VYCOR porous glass, and sol-gel glass. Using a Q-switched Nd:YAG pulse laser as the pump source, strong cavity lasing could be achieved in these three ASPT doped solid rods as well as in ASPT solution in a liquid cell. The spectral, temporal, and spatial characteristics of the cavity lasing output have been systematically investigated. The measured output-input characteristics, lasing lifetime, and damage threshold for the three different rods are presented     

新紫外激光染料的激光与光谱特性

研究了新合成的一系列噁二唑衍生物及1,4-′-氟-1′-苯乙炔)苯的紫外吸收光谱、荧光光谱、量子效率、荧光寿命、激光能量转换效率和激光调谐范围,并讨论了化合物结构对光谱和激光特性的影响。     

Er3+:YAlO3 upconversion laser

Upconversion lasing in Er:YAlO₃ is reported. Laser emission was produced using both sequential two-step pumping and cross-relaxation energy transfer. In addition, photon avalanche upconversion pumping was demonstrated. Selection among these pumping mechanisms is determined by the pump wavelength, and laser operation was obtained with excitation between 785 nm and 840 nm. The highest laser output power was achieved at 34°K, where 918 mW of pump power at 807 nm produced 121 mW of TEM₀₀ emission. The optical conversion efficiency was 13%. Repetitively Q-switched operation is reported, and the temporal- and temperature-dependence of the laser output is discussed     

Nitrogen air lasing induced by multiple filaments array

Air lasing emission by launching intense ultrafast laser pulses in atmosphere has recently attracted increasing interest in the ultrafast laser science and atmospheric science fields, especially for remote sensing techniques. We demonstrated the fluorescence emissions at 337 nm, 357 nm and 391 nm induced by multiple filaments using four kinds of step phase plates. Our results have indicated that the fluorescence signal has been amplified as it propagates along the filament through amplified spontaneous emission (ASE), and the fluorescence intensity is also enhanced in the backward direction via multiple filaments. Furthermore, the gain coefficient through ASE is increased with the number of filaments.     

利用半导体光纤环形激光器实现四波混频可调谐波长变化

利用SOA光纤环构成环形激光器 ,对波长为 15 45 1nm的 2 5Gbit/s入射信号进行了四波混频波长变换。采用三级滤波加前置放大器形式成功滤出变换信号 ,向上变换最大距离达 13 8nm。     

新型红外激光染料

本文报道调谐范围在７００－１６７０ｎｍ新型红外激光染料，测定了用Ｎ２分子及ＹＡＧ激光泵浦的激光性能，讨论染料结构与激光性能之间的关系。这些染料有激光效率高，斯托克斯位移大及优良的光稳定性。     

高分子基体的固体染料激光器的制备和研究

制备了用于固体染料激光器的高分子共聚物基体 ,研究了两种激光染料 Rhodamine- B(Rh-B)和 Pyrromethene597(PM- 597)在高分子基质中的光谱性质。以调 Q的 Nd:YAG激光器的倍频光为抽运光源 ,在无外加谐振腔的条件下 Rh- B和 PM- 597掺杂的高分子基体中获得了高转换效率和大能量激光输出 ,可为固体染料激光器的实用化提供关键工作物质