酞菁类光限幅功能材料

酞菁及其衍生物是一类能在相当宽的紫外可见吸收光谱范围内通过激发态吸收过程限制纳秒激光脉冲强度的理想光限幅材料之一,可以保护人眼、光学仪器、传感器等免受激光损伤.由于酞菁分子结构的灵活性,可以在很大程度上通过结构设计或修饰来调节其光限幅响应能力.对酞菁进行轴向取代修饰能有效地防止材料聚集行为,增强材料的非线性光学和光限幅能力.这类酞菁的纳秒非线性吸收和光限幅行为主要取决于电子吸收谱中位于Q-带和B-带之间的激发态吸收性能.着重介绍了近年来基于可溶性轴向和侧基取代的酞菁及其衍生物的光限幅功能材料研究的最新进展.     

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。     

激光防护技术新进展

光限幅技术可以防护宽带、高能激光脉冲对人眼及光电探测系统的干扰与破坏.光限幅研究日益引人关注.介绍了非线性光限幅的基本原理,评述了光限幅研究进展.     

光电设备激光防护技术研究进展

为削弱激光对光电设备的损伤,提高复杂战场环境下光电系统的生存能力,光电设备需要采取必要的防护措施。总结了目前基于线性、非线性和相变的激光防护技术和材料,包括薄膜结构、光子晶体结构、聚合物结构、微镜结构等,分别说明了各种结构的防护机制、性能参数、适应性等指标以及未来的研究方向,最后指出激光防护技术的发展趋势。     

铟酞菁/氧化石墨烯高分子材料的制备及非线性光限幅性能研究

通过共价键合将二氨基二枯丁苯氧基氯代铟酞菁（Pc）与羧基化氧化石墨烯（GO-COOH）键合在一起,得到二氨基二枯丁苯氧基氯代铟酞菁-氧化石墨烯键合产物（Pc-GO-COOH）,并以键合产物为原料反应得到引发剂。以甲基丙烯酸甲酯（MMA）为聚合反应单体,通过原子转移自由基聚合（ATRP）反应得到四种不同分子量的聚合物样品。采用凝胶渗透色谱（GPC）对聚合物分子量分布测试,结果表明,所制备的聚合物的分子量分布范围较窄,聚合反应具有良好的可控性。采用Z-扫描方法对聚合物样品溶液进行的三阶非线性测试结果表明,所制备的聚合物具有优良的三阶非线性光学性质,且当聚合物的分子量分别为9 063和12 196时,三阶非线性极化率值分别为8.1×10-11、2.1×10-11 esu。同时对聚合物样品的光限幅性能测试结果表明,两种样品的有效激发态与基态吸收截面比分别为2.69和2.20,具有较好的光限幅能力,具有较大的应用前景。     

用于超快宽带激光防护的共轭扭曲并苯高性能光限幅材料

高性能的光限幅对激光防护应用来说非常重要。虽然光限幅相关的研究持续了几十年,但是绝大多数的已知光限幅材料无法兼顾低限幅阈值、高线性透过率和宽带、超快响应。从实验和理论上报道一种基于共轭扭曲并苯分子的多功能光限幅材料。研究结果显示,借助等效三光子吸收,该材料能够在480~700 nm的光谱范围内实现光限幅并具备快速的响应能力。此外,样品还同时具备低限幅阈值（0.15 J/cm2）和极高的线性透过率（532 nm时92%）。该光限幅材料集以上所有优点于一身,在用于人眼和光子器件的超快激光防护领域具有巨大的前景。     

非线性光限幅材料的研究进展

通过对线性、非线性以及相变激光防护材料性能的简要比较,综合分析半导体材料、金属酞菁类化合物、C60及其衍生物、无机金属团簇化合物及碳纳米管材料的光限幅特性.基于碳纳米管材料具有限幅阈值低、限幅波段宽、响应时间短等优势,进一步论述了其在光限幅应用中的研究进展,指出该光限幅材料在材料化及器件化方面需要更深入的探索,以期能够更好地用于光限幅领域.     

光限幅技术新进展

光限幅技术是基于非线性光学原理实现激光防护的技术。概述了光限幅基本原理,总结了光限幅技术的发展,比较分析各种光限幅效应与光限幅材料的优劣,介绍了光限幅材料新进展。     

四叔丁基碘代萘酞菁镓的合成及非线性特性

合成了四叔丁基碘代萘酞菁镓((t-Bu)4NcGaI)化合物,利用元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱等方法,验证了化合物的分子结构。该化合物的Q带在近红外区(801 nm),相对酞菁化合物红移了70 nm。应用调Q倍频纳秒/皮秒Nd∶YAG脉冲激光,在波长为532 nm,脉冲宽度为4.5 ns,重复频率为2 Hz,脉冲能量39.8μJ的条件下,测试了浓度为1.22×10-4mol/L化合物CH2Cl2溶液的Z-扫描曲线。测得它的非线性折射率n2和三阶非线性极化率χ(3)分别为2.54×10-11esu和9.51×10-12esu。由此计算化合物分子极化率γ′为3.3×10-29esu。     

染料液晶同激光的非线性光学效应研究

本文研究了激光同染料液晶的非线性光学效应。理论分析了激光在染料液晶中的传输过程,分别计算了当入射激光功率为10mW/cm2和50mW/cm2时的输出激光光强分布。实验测量了532nm连续激光通过染料液晶传输后的光限幅曲线,观察了输出激光光斑形状随入射激光光强的变化,实验结果与计算结果基本相吻合。     

激光防护材料的研究进展

文中主要总结了激光对人眼及光电传感器的威胁,详细综述了激光防护原理和激光防 护材料的研究现状,提出了激光防护材料的发展趋势。     

光限幅材料的研究现状及其在激光防护中的应用

随着激光武器的发展,对相应的对抗措施不断提出更高的要求。光限幅材料体在对抗激光干扰与致盲武器中具有重要的研究价值。作者简要介绍了近年来光限幅材料的研究情况及其在这一对抗领域中的应用研究。     

新型萘酞菁化合物的反饱和吸收和光限幅特性研究

报道了四溴代萘酞菁铜的反饱和吸收和光限幅特性.通过对比研究,分析了金属原子和溴原子的引入对激发态光物理特性的影响.溴取代萘酞菁铜的光限幅性能优于萘酞菁铜和富勒烯.     

高可见光透射率的溴取代萘酞菁锌化合物的光限幅特性研究

应用倍频Nd:YAG脉冲激光,在波长为532nm,脉冲宽度分别为8ns和23ps的条件下,研究了四溴-2,3-萘酞菁锌()(tetrabromo-2,3-naphthalocyanineZinc())化合物的光限幅特性。实验结果表明,在可见光透射率达到93%的条件下,该化合物具有良好的光限幅特性     

单模光纤中受激布里渊散射对纳秒激光脉冲的光限幅特性

采用 2m长 ,10 0 μm纤径单模光纤 ,研究了受激布里渊散射对纳秒激光脉冲的光限幅特性。从耦合波方程出发 ,利用计算机模拟了光纤中瞬态受激布里渊散射过程的光传输特性。理论模拟的能量及光强度的变化规律表明光纤系统对纳秒激光具有很好的光限幅特性。根据理论分析给出所讨论范围内的实验结果 ,实验结果证明此光学系统对纳秒激光脉冲具有光限幅特性及脉宽压缩特性 ,对于输入能量在 10 0～ 4 0 0 μJ变化的纳秒激光脉冲 ,给出输出能量稳定在 6 5～ 85 μJ范围内 ,与理论分析的结论符合得很好     

新型四酰胺基铝酞菁的制备及其在体光动力抗癌活性研究

为寻求在红光区具有良好光动力治疗（PDT）抗癌活性的新型四取代铝酞菁光敏剂，以4-硝基邻苯二甲酸为原料，用苯酐尿素法合成了四氨基铝酞菁（TAAIPc）、四乙酰胺基铝酞菁（TAcAAIPc）、四丙酰胺基铝酞菁（TPrAAIPc）和四丁酰胺基铝酞菁（TBuAAIPc）。表征了所得产物的结构，测试了其荧光光谱和急性毒性；并在输出波长532nm下测定了其光动力抗癌活性。结果表明，所得的酰胺基取代系列铝酞菁对小鼠无明显毒性。当注射剂量为20mg／kg时，上述四种铝酞菁光敏剂对小鼠S180实体瘤的抑瘤率分别为44．96％，45．87％．45．62％和48．65％，差别不明显。加大剂量至40mg／kg时，抑瘤率依次为39．16％，42．81％，40．56％和51．82％。在此剂量下，四丁酰胺基铝酞菁表现出较高的光动力治疗抗癌活性。     

强度防护型激光防护机制

论述了非线性吸收、非线性折射、非线性散射等基于非线性效应以及基于相变效应的激光防护机制,分析了每种防护机制的优势和局限,指出了强度防护型激光防护技术的发展趋势。     

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。     

两种无机巢形金属团簇的非线性吸收及光限幅特性研究

用 5 32nm ,8ns激光脉冲系统研究了两种巢形金属团簇非线性吸收和光限幅特性。Z 扫描和光限幅的实验结果表明 ,团簇的非线性吸收和光限幅特性强烈依赖于重金属原子。根据有效激发态吸收理论分析了光限幅机理     

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