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.     

不同激光脉冲作用下ZnS晶体非线性光学特性

用Z-scan技术在532 nm的皮秒激光脉冲和800 nm飞秒激光脉冲作用下分别研究了ZnS晶体的非线性吸收及非线性折射特性。实验结果表明,ZnS晶体在532 nm的皮秒激光脉冲作用下非线性吸收为双光子吸收,其非线性吸收系数为5.310-11 m/W,在800 nm的飞秒激光脉冲作用下非线性吸收为三光子吸收,非线性吸收系数为0.5910-21 m2/W2;在532 nm皮秒激光脉冲作用下,ZnS晶体的非线性折射率符号为负,自由载流子产生的非线性折射率的改变占主导,而800 nm飞秒激光脉冲作用下,ZnS晶体的非线性折射率符号为正,束缚电子产生的非线性折射率的改变为主要因素。     

CdTe和CdS量子点的非线性特性对比

应用Top-hat Z-scan技术在波长为532 nm,脉宽为190 fs激光脉冲下研究了CdTe和CdS量子点的光学非线性吸收和非线性折射特性。实验结果表明:在飞秒激光脉冲作用下,CdTe量子点的非线性吸收表现为饱和吸收,CdS量子点表现为反饱和吸收。CdTe量子点的非线性折射表现为自散焦,CdS量子点表现为自聚焦。尺寸分别为2.6、2.4 nm的CdTe量子点和CdS量子点的非线性吸收系数分别为-9.2610-14、0.7810-14 m/W,非线性折射率系数分别为-0.8610-20、1.4610-20 m2/W,三阶非线性极化率分别为2.7210-15、1.3610-15 esu。表明相近尺寸下不同材料的镉类半导体量子点的光学非线性吸收和非线性折射特性不同,并对其机理进行分析。     

石墨烯-硫化镉复合材料的三阶非线性光学性质

通过溶剂热法合成了石墨烯-硫化镉(G-Cd S)复合材料。利用X射线衍射仪、透射电子显微镜和紫外可见光谱仪对G-Cd S复合材料的结构、尺寸、形貌和吸收特性等进行了表征,结果表明硫化镉量子点的平均尺寸为7 nm,且较为均匀地附着在石墨烯上。利用单光束Z-扫描技术研究了G-Cd S复合材料在波长为532 nm、脉冲宽度为30 ps激光作用下的三阶非线性光学特性,结果表明G-Cd S复合材料具有正的非线性折射率和饱和吸收特性,其三阶非线性极化率为4.36×10-12esu,非线性吸收系数为-6.54×10-11m/W。与硫化镉量子点相比三阶非线性特性有较大改善。     

CdTe量子点掺杂玻璃的制备及其非线性光学性能

采用高温热熔融法制备了CdTe量子点掺杂的硅酸盐玻璃,测试了其拉曼、吸收和发射光谱,验证了量子点掺杂玻璃的量子尺寸效应。在飞秒激光(800 nm和960 nm)激发下,CdTe量子点掺杂玻璃产生了上转换荧光,证明了其为双光子吸收诱导发光,发现双光子荧光对激发波长有一定的范围要求,测得CdTe量子点掺杂玻璃的非线性吸收系数可达3.62×10~(-11) m/W。     

联三吡啶铂(Ⅱ)配合物的非线性吸收和光限幅（特邀）

本文总结了2003~2019年报道的联三吡啶铂（Ⅱ）配合物的反饱和吸收或双光子吸收及光限幅研究进展,并对这类配合物的光物理特性,包括基态吸收?激发态吸收?激发态寿命和三重态量子产率?在532 nm的反饱和吸收或光限幅,在近红外光区的双光子吸收,以及构效关系进行了评估。首先介绍了目前光限幅材料和器件的研究现状,对反饱和吸收和双光子吸收材料的基本要求,以及平面正方形铂（Ⅱ）配合物的种类和特性;其次讨论了六个系列联三吡啶类铂（Ⅱ）配合物的反饱和吸收或光限幅及构效关系;随后总结了五个系列联三吡啶铂（Ⅱ）配合物的双光子吸收及结构变化对双光子吸收截面的影响;最后对文献报道的工作进行了小结。根据文献报道的工作发现的一个趋势是:在联三吡啶配体或单齿炔配体上引入取代基可以调节基态和激发态的吸收,特别是在配体上引入给电子基团或增加联三吡啶和其上的芳香环取代基的共平面性会引起基态吸收红移但降低或淬灭激发态的吸收,这样会降低在532 nm的反饱和吸收或光限幅。但是扩展联三吡啶配体上的共轭体系则能大幅提高铂（Ⅱ）配合物的双光子吸收截面,尤其是在联三吡啶配体上引入吸电子的共轭芳香环取代基可以控制基态吸收在500 nm以下,同时保持了在可见光区的长寿命宽幅三重激发态吸收和在近红外光区的中等强度的双光子吸收,这对研制宽幅激光限幅材料有重要意义。     

纳米晶体PbSe的吸收光谱特性及光纤掺杂工艺

测量了直径为5.5nm的人工纳米晶体(量子点)PbSe的近红外吸收光谱.根据量子点浓度、量子点粒度以及Beer-Lambert定律,确定了其吸收截面的峰值.研究了实验室量子点光纤样品制备的掺杂工艺,初步探索出抽真空法、注射法、毛细渗透法几种较为可行的掺杂方案.研究了适合于用作量子点光纤纤芯的材料,得到了一种与普通石英光纤折射率非常接近的硅酸溶胶.     

纳米晶体PbSe的吸收光谱特性及光纤掺杂工艺

测量了直径为5.5nm的人工纳米晶体(量子点)PbSe的近红外吸收光谱.根据量子点浓度、量子点粒度以及Beer-Lambert定律,确定了其吸收截面的峰值.研究了实验室量子点光纤样品制备的掺杂工艺,初步探索出抽真空法、注射法、毛细渗透法几种较为可行的掺杂方案.研究了适合于用作量子点光纤纤芯的材料,得到了一种与普通石英光纤折射率非常接近的硅酸溶胶.     

有机染料C22H22N4O单、双光子吸收诱导荧光的时间特性

随着高功率、超快激光技术的发展,多光子吸收诱导荧光技术已经成为研究材料的光物理特性的重要手段.由于双光子吸收比单光子吸收效率较低,很难通过实验直接测量.文中在理论上用二能级模型解释了单、双光子激发原理,推导出了单、双光子吸收诱导荧光强度与入射光脉冲强度以及脉冲作用时间的关系,研究了入射光时间分布分别为矩形、高斯型、双曲正割型时激发溶解在氯仿溶液中的C22H22N4O样品所产生的荧光峰值光强,结果表明激发光的时间分布对双光子荧光峰值强度的影响比对单光子的影响大.运用此二能级模型可以在不知道量子效率和荧光收集系数的情况下测量出单,双光子吸收截面.     

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