一种三取代结构双光子吸收材料的合成

合成了一种新型三取代结构的双光子吸收材料1,3,5-三[4-[2-(3-吡啶)乙烯基]苯基]苯(4),通过元素分析、电喷雾质谱、1HNMR和红外对其进行表征。测试了紫外吸收光谱、单光子荧光光谱和双光子荧光光谱,并测出其双光子吸收截面为7.63×10-48cm4.s.photon-1。利用合成的1,3,5-三[4-[2-(3-吡啶)乙烯基]苯基]苯作引发剂,以甲基丙烯酸甲酯齐聚物作单体(CN120C80),200fs,76MHz、Ti∶sapphire飞秒激光器作光源,进行了三维周期微结构的制作。所合成化合物是潜在应用前景的双光子吸收材料。     

含噻吩基三取代双光子吸收材料的合成

合成了一种新型三取代结构的双光子吸收材料1,3,5-三[4-[2-(噻吩)乙烯基]苯基]苯,通过元素分析、1 H NMR和红外光谱对其进行表征。测试了材料的紫外吸收光谱、单光子荧光光谱和双光子荧光光谱,并测出其双光子吸收截面为426×10-50cm4·s·photon-1。以1,3,5-三[4-[2-(噻吩)乙烯基]苯基]苯为引发剂,甲基丙烯酸甲酯齐聚物(CN120C80)为单体,飞秒激光器(200fs、76 MHz、Ti∶sapphire)为发光源,进行了三维周期微结构的制作。     

新型双光子聚合引发剂的合成和非线性光学性质的研究

合成了两种新的双光子聚合引发剂反式-二苯基-{{4-[2-(4-吡咯基-1-苯基)-乙烯基]-苯基}胺(简称DPVPA)和反式-9-{4-[2-(4-吡咯基-1-苯基)-乙烯基]-苯基]-9-氢咔唑(简称PPVPA).用1H NMR谱和元素分析进行了表征.测试了紫外吸收光谱、单光子荧光光谱、单光子荧光寿命和双光子荧光光谱.在760 nm的飞秒脉冲激光激发下,DPVPA和PPVPA均发出较强的上转换荧光,荧光峰分别位于468和452 nm.以DPVPA做引发剂,加入丙烯酸酯型齐聚物(CN120C80),用DATACHROOM-5000纳秒激光器辐射出600nm的激光做光源,实现了双光子聚合反应,并定性地解释了其聚合机理.     

三苯胺多枝化合物的合成及其荧光性质

采用Heck反应合成了2个三苯胺多枝化合物N,N,N-三{5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-苯乙烯基-4-苯基}胺(化合物1)和N,N,N-三[4-{2-(3,5-二-[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-]苯基}-1-乙烯基}苯基}胺(化合物2),并测定了它们的吸收光谱、单光子荧光光谱和双光子荧光光谱.化合物1和2在二氯甲烷溶液中单光子荧光发射峰分别位在536和487nm.在锁模Nd:YAG激光器800nm激光照射下,化合物1和2发射出很强的双光子上转换荧光,其最大波长分别在541和518nm.     

两种新型咔唑类双光子光聚合引发剂的合成与光学性质

报道了两种新型的咔唑类双光子光聚合引发剂,3,6-双[2-（4-吡啶基）乙烯基]-9-苯基咔唑（1） 和 3,6-双[2-（2-吡啶基）乙烯基]-9-苯基咔唑（2）,它们是通过钯催化的Heck偶连反应合成得到,并用元素分析,红外光谱,核磁共振氢谱和电喷雾电离质谱等对它们进行了全面的表征.这两个A-π-D-π-A结构的咔唑衍生物具有很好的单光子和双光子荧光行为,我们也详细研究了它们的溶剂效应和作为双光子引发剂用于微结构的制备,并讨论了它们的引发聚合的机理.     

用飞秒Ti：sapphire激光测定对称型化合物的双光子吸收和上转换荧光

用800nm波长的飞秒Ti:sapphire激光测定了2个对称型噁二唑衍生物2,5-二[4-(2-N,N-二苯氨基苯乙烯基)苯基]-1,3,4-噁二唑(PASPO)与2,5-二[4-{2-N,N-二(4-溴代苯)氨基苯乙烯基]苯基}-1,3,4-噁二唑(BrPASPO)的双光子吸收和双光子激发荧光光谱,其飞秒双光子吸收截面为20.6和9.91GM,双光子泵浦上转换荧光最大波长分别在535和545nm.测定了紫外吸收、荧光光谱,研究了化合物在不同溶剂中的溶致变色效应.化合物PASPO和Br-PASPO在二氯甲烷溶液中的吸收峰分别位于412和403nm,荧光发射峰分别位于511和495nm,荧光量子产率分别为0.73和0.70.     

新型三苯胺树枝分子的合成及荧光发射性质

采用Wittig-Horner反应合成了一种新型三苯胺树枝分子1,2,4,5-四{4-{N,N-双{4-{4-[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2]苯乙烯基}苯基}氨基}苯乙烯基}苯(TPAB-OXA),并测定了化合物TPAB-OXA在不同溶剂中的紫外吸收光谱、荧光发射光谱及量子产率、荧光寿命.在二氯甲烷中...     

[1,3,4]-噁二唑衍生物的固相合成及其线性、非线性光谱性质

用固相法合成了2个噁二唑衍生物类有机化合物:5-(4-叔丁基苯基)-[1,3,4]噁二唑-2-苯乙烯基-4-苯基-二苯胺 (化合物1)与9-乙基-3,6-双{5-(4-叔丁基苯基)-[1,3,4] 噁二唑-2-苯乙烯基}-咔唑 (化合物2),并测定了它们的吸收光谱、单光子荧光光谱和双光子荧光光谱.化合物1和2在二氯甲烷溶液中单光子荧光发射峰分别位于519和476nm.在锁模Nd∶YAG激光器800nm激光照射下,化合物1和2发射出很强的双光子上转换荧光,其最大波长分别在520和485nm.     

含有偶氮键和芳香胺基双官能团引发剂的合成及表征

4,4′-偶氮二[4-氰基戊酸]和对二乙氨基苯胺反应合成了4,4′-偶氮二[4-氰基戊酰(对-二乙氨基)苯胺](ACPEA)双官能团偶氮引发剂,利用红外光谱、元素分析和核磁共振对其结构进行了表征,并研究了其在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)的聚合行为,考察了聚合反应温度、单体浓度和引发剂浓度对聚合物分子量的影响。结果表明,在一定条件下,ACPEA能引发单体聚合得到聚合物,聚合物分子量随单体浓度的增大而增加,随ACPEA浓度的增大和反应温度的升高而降低。     

1,2,4,5-四取代苯的合成与荧光性质

通过Wittig-Horner反应合成了两个四取代苯:1,2,4,5-四(4-N,N-二苯氨基苯乙烯基)苯 (TDASB)和1,2,4,5-四[4-N,N-二(4-溴苯基)氨基苯乙烯基]苯(TDBSB).目标化合物结构经过红外光谱、核磁共振谱、质谱和熔点确证,测定了它们在不同溶剂中的紫外光谱和荧光光谱.TDASB 和TDBSB在二氯甲烷中的最大吸收峰分别位于400和396nm,最大发射峰分别为493和491nm,荧光寿命分别为1.7022、3.633和1.2810、4.8473ns,讨论了Stokes位移与溶剂极性的关系.     

双光子聚合引发剂DBASDMB的结构与光学性能的研究

制备了一种双光子聚合引发剂,反,反-1,4-双（4＇-N,N-二丁胺基苯乙烯）-2,5-二甲氧基苯（DBASDMB）,利用挥发溶剂法首次获得该化合物的晶体,用四圆X射线衍射法解析了晶体结构.结果表明,该晶体属于三斜晶系,P-1空间群;同时证明引发剂分子是具有很好对称性和平面性的全反式结构.仔细研究了该化合物在不同溶剂下的线性吸收光谱和单、双光子荧光谱,并在同一条件下对其单、双光子光谱进行了比较.在760nm的飞秒脉冲激光辐照下,DBASDMB能够高效地引发聚氨酯类丙烯酸酯齐聚物的聚合反应,成功地制作了一个微结构.     

有机光致变色化合物及其应用

综述了目前研究较多的几种有机光致变色化合物的光致变色反应、光变性能和研究进展,介绍了目前广受关注的双光子光致变色反应过程,以及有机光致变色化合物的应用,并展望了其发展方向.     

双光子三维微细加工的进展

介绍了双光子微细加工的原理及特点，总结了国内外在三维微结构、三维功能器件以及新型材料双光子微细加工的一些进展．同时介绍了作者在双光子三维微细加工研究中取得的一些研究结果．     

重金属氧化物玻璃中双光子吸收的研究

用传统熔融法制备了一系列高重金属氧化物(Bi2O3)含量的Bi2O3-B2O3-SiO2三元系统玻璃.用棱镜耦合仪测量了各个玻璃样品在632.8nm波长下的线性折射率n,结果表明玻璃的n值在1.9~2.1范围内且随着Bi2O3含量的增加而增大,其原因是由于Bi3+离子具有高极化率;用分光光度计测量了各个玻璃样品的线性吸收谱,结果表明玻璃的带隙Eopg值在2.229~2.268eV之间,且随Bi2O3含量的增加而减小.用开孔Z扫描实验测量了各个玻璃样品在770、800、850nm三个波长下的非线性吸收系数β,由于三个测量波长的光子能量hv(1.61,1.55,1.46eV)处于各个玻璃样品的带隙(Eopg)和半带隙(Eopg/2)之间,表明实验中的非线性吸收属于双光子吸收(TPA).实验结果表明:在3个测量波长下,Bi2O3含量最小的样品由于能隙状态的作用而体现出谐振型的TPA,其β值很高((3.6~6.1)×10-12m/W),说明其能应用在光限幅器中.另一方面,Bi2O3含量较高的样品只在770nm波长下才表现出微弱的非谐振类的TPA,并且β值随着Bi2O3含量的增加而增大,这表明它们在全光开光器(AOS)中有极高的应用潜力.     

Upconversion emission of BaTiO<Subscript>3</Subscript>: Er nanocrystals

Here, we report the dopant concentration and pump-power dependence upconversion emission properties of erbium doped BaTiO₃ nanocrystals derived from sol-emulsion-gel method. Green (550 nm) and red (670 nm) upconversion emissions were observed at room temperature from the ⁴ S _3/2 and ⁴ F _9/2 levels of Er³⁺: BaTiO₃ nanocrystals. It is found that at 850 mW of cw excitation power (at 980 nm) the total luminescence was 17130 Cd/m² for 1000°C heated 0.25 mol% Er-doped BaTiO₃ nanocrystals. It is worthwhile to mention that the unusual power-dependent upconversion luminescence (saturation) is observed at higher dopant concentration (2.5 mol%) and high pump power. Our analysis confirms that the depletion of the excited state is responsible for the relevant fluorescence upconversion. We have again confirmed that a twophoton excited state absorption process occurs for all samples.     

Two-photon excitation of atoms by ultrashort electromagnetic pulses in a discrete spectrum

Abstract

The paper is devoted to the theoretical investigation of two-photon excitation of atom in a discrete energy spectrum by ultrashort electromagnetic pulses of femto- and subfemtosecond ranges of durations. An analytical expression for the total probability of the process is derived. Numerical simulations are made for hydrogen and sodium atoms. It is shown that the total probability of the process is nonlinear function of pulse duration and character of this function depends strongly on the frequency detuning of pulse carrier frequency from two-photon resonance.     

双光子微加工技术与应用研究

双光子微加工技术是利用材料对飞秒激光束在焦点局部区域发生的双光子吸收现象，并通过逐点扫描来实现微器件三维成型的加工技术．介绍了双光子微加工技术的原理、特点和过程，描述了该加工技术的实验系统，并给出了部分利用该系统获得的初步实验结果，最后简单介绍了双光子微加工技术的一些实际应用。     

含杂芴与噁二唑分子的p-n结与分子双光子吸收性能关系的研究

研究了若干个含杂芴与噁二唑分子的线性和非线性光谱性能.分别在飞秒钛宝石激光器泵浦下,通过开孔Z-scan技术和双光子荧光法研究了分子的双光子吸收性能;结合理论计算考察分子基态与激发态分子内电荷转移、分子p-n结对双光子吸收的影响.     

一种共轭有机杂环分子的双光子吸收与电化学性质

实验研究了一种新的共轭杂环化合物9-乙基-3-{5-(4-叔丁基苯基)-[1,3,4]-噁二唑-2-苯乙烯基}-咔唑(VBPOEC)的双光子吸收性质和电化学性质.双光子吸收截面采用非线性透过率法测定,双光子最大吸收波长位于800nm,吸收截面为1350GM.采用紫外光谱的边带吸收法得到带隙为2.77eV,用循环伏安法对其电化学性质进行了初步研究,氧化电位为1.059V,其HOMO能级为-5.80eV,其LUMO轨道能级为-3.03eV.研究了光学、电化学性质与分子电子结构的关系.     

两种有机化合物DMAHAS和DMANHAS的合成、表征和非线性光学性质

合成了两个有机化合物：反式-4-(N-羟乙基-N-乙基胺基)-4′(二甲基胺基)二苯乙烯(简称DMAHAS)和反式-4-[N-(乙基4″-硝基苯甲酰基)-N-乙基胺基]-4′-(二甲基胺基)二苯乙烯(简称DMANHAS)。用核磁、红外光谱以及元素分析进行了表征。测试了紫外吸收光谱、单光子荧光光谱和双光子荧光光谱。在800nm的飞秒脉冲激光的激发下，DMAHAS发出较强的蓝紫色上转换荧光。荧光峰位于430nm。而在相同条件下DMANHAS的荧光淬灭。