北京信息科技大学 仪器科学与光电工程学院, 北京100192
对Er3+/Tm3+/Yb3+共掺杂BaGa2ZnO5粉末的上转换发光特性进行了研究。首先, 通过不同的制备工艺研究了BaGa2ZnO5粉末的生成条件。XRD分析表明, 由于ZnO的高温分解, 必须密封烧结并增加ZnO用量才能制备出BaGa2ZnO5。其次, 测量了Er3+/Tm3+/Yb3+共掺杂BaGa2ZnO5粉末在980 nm LD激发下的上转换发射光谱, 发现存在8个较强上转换发射峰, 其中480 nm和798 nm对应于Tm3+离子能级跃迁, 其他上转换峰对应于Er3+离子能级跃迁。另外, 测量了980 nm LD不同激发功率对应的上转换发射峰强度, 并根据激发功率-上转换强度曲线拟合得到了各发射峰对应的多光子吸收过程。最后, 根据上转换发射光谱和CIE 1931标准数据计算了样品粉末的色坐标为(x=0.415 1, y=0.479 4), 比较接近白光色坐标, 说明所制备的粉末样品具有产生上转换白光的前景。
上转换 双光子吸收 三光子吸收 稀土共掺杂 BaGa2ZnO5 BaGa2ZnO5 upconversion two-photon absorption three-photon absorption co-doped with rare-earth
1 淮阴工学院 电子与电气工程学院, 江苏 淮安 223003
2 淮北师范大学 物理与电子信息学院, 安徽 淮北 235000
为研究强光激励下纳米氧化锌发光机制,以气相传输法制备的冠状样品为对象,室温下以1 100 nm与1 150 nm脉冲激光以及350 nm氙灯对其进行激励,观测光致发光谱.根据光强关系和强场与物质作用的三阶微扰理论,认为 1 100,1 150 nm激光激励下的样品的紫外与可见光波段的辐射机理分别归因于样品中三光子吸收和二次谐波效应.同时,基于激子非弹性碰撞复合机制,对紫外辐射的红移现象进行了分析.
氧化锌 光致发光 三光子吸收 二次谐波效应 zinc oxide photoluminescence three-photon absorption second harmonic generation effect
1 河南大学 物理与电子学院, 开封 475004
2 河南大学 化学化工学院, 开封 457001
为了研究分子结构对三光子吸收的影响, 合成了两种新型芴类衍生物, 分别是2,7-二(2-4(甲氧基苯基)乙炔基)-9,9-二辛基-9H-芴(A)和2-溴-7-(2-(4-甲氧基苯基)乙炔基)-9,9-二辛基-9H-芴(B), 采用1064nm的Nd∶YAG激光器测试其三光子吸收截面的方法, 得到了它们的三光子吸收截面分别高达(6.03±0.6)×10-76cm6·s2/photon2和(4.25±0.4)×10-76cm6·s2/photon2的结果, 在高斯03软件下, 用密度泛函方法对这两个分子进行了结构优化, 并用含时密度泛函理论计算了它们的激发态能量和电子轨道。结果表明, 分子内电荷转移方向对三光子吸收存在影响。
非线性光学 三光子吸收截面 光限幅 芴类衍生物 nonlinear optics three-photon absorption section optical limiting fluorine-based derivatives
1 山东科技大学理学院山东省太赫兹技术重点实验室青岛市太赫兹技术重点实验室, 山东 青岛 266590
2 天津大学精密仪器与光电子工程学院激光与光电子研究所光电信息技术教育部重点实验室, 天津 300072
理论分析了双光子和三光子吸收对非线性材料差频产生太赫兹(THz)波的影响，在不同抽运功率下，计算了相位失配情况下晶体的最佳作用长度和THz 的最大量子转化效率，并将其与相位匹配情况进行对比。研究结果表明，抽运功率不太高时，多光子吸收对差频产生THz 波影响不大；随着抽运功率的提高，多光子吸收的影响变得显著；抽运功率较高时，相位匹配与相位失配情况下，双光子和三光子吸收效应都增加了晶体的最佳作用长度，降低了THz 的最大转化效率。研究了降低多光子吸收的方法。
非线性光学 太赫兹 差频 双光子吸收 三光子吸收 激光与光电子学进展
2014, 51(3): 031901
1 河南大学物理与电子工程学院河南省光电信息材料与器件重点学科开放实验室, 河南 开封 475001
2 商水县第一高级中学, 河南 周口 466000
利用Heck反应合成了一种新型的共轭长链的芴类衍生物，研究了它的线性和非线性光学特性。测试了它在石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯和二甲基甲酰胺（DMF）四种不同极性溶剂中的紫外吸收和荧光光谱特性，结果表明溶剂极性对新物质紫外吸收光谱和荧光光谱有一定程度的影响，随着溶剂极性的增加，吸收光谱和荧光光谱均红移。在激发波长为1064 nm皮秒激光器作用下，测试了新物质的光学非线性光限幅效应，结果显示其透射率随入射光强的变化呈现非线性降低，限幅效应明显。根据分析得出，此光限幅效应是由三光子吸收引起。通过数据拟合，得出了新物质的三光子吸收系数γ为5.4×10-21 cm3/W2及相应的三光子吸收截面3为7.3×10-77 cm6·s2。
非线性光学 三光子吸收 光限幅 芴衍生物
研究了两种新型D-π-D结构的芴类衍生物4-{7-[4-(二甲基胺)苯基]-9,9-二(2-乙基己基)-9H-芴-2-}-N,N-二甲基苯胺[缩写为B(DMAP)F]和4-{2-[7-(4-氨基苯乙烯基)-9,9-二(2-乙基己基)-9H-芴-2-]乙烯基}苯胺(缩写为BASF)在四氢呋喃(THF)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中的线性吸收和单光子荧光行为,用脉冲宽度为38 ps,重复频率为10 Hz的1064 nm Nd∶YAG脉冲激光研究了两种化合物的三光子吸收性质,结果表明:受溶剂效应的影响,两种化合物在极性较大的四氢呋喃溶剂中的最大线性吸收峰和荧光发射峰都有所红移;在极性较大溶剂中三光子吸收截面的数值较大,最高达到10-76 cm6 s2数量级。两种新材料还表现出明显的三光子吸收光限幅效应,当入射光强为8 GW/cm2时,B(DMAP)F和BASF的非线性透过率分别达到35%和39%。
非线性光学 芴类衍生物 溶剂效应 三光子吸收 光限幅
理论上推导出在三光子共振四光子电离过程中,电离流与多光子动力学参数的关系.首次提出用共振多光子电离技术获得三光子吸收截面、四光子电离截面以及无辐射弛豫速率参数法.实验测量了气相甲苯分子里德堡态的上述动力学参数.结果在理论预期的数量级范围内.
三光子吸收截面 四光子电离截面 无辐射弛豫速率
1 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学技术实验室, 西安 710068
2 中山大学激光与光谱学研究所, 广州 510275
本文首次报道了采用非线性光透射技术(NLT)测量λ=2.06μm激光激发下GaAs本征半导体中三光子吸收的实验研究.观察到了三光子吸收及所伴随的自由载流子的激发态吸收,并测得了三光子吸收系数.实验测量结果与理论计算结果比较,符合较好.
三光子吸收 非线性光透射技术
中国科学院西安光学精密机械研究所, 西安 710068
将三阶微扰理论应用于单晶GaAs半导体,结合与实际相接近的能带结构,得到了GaAs中三光子吸收系数的解析式表达式,在考虑了激发电子的逃逸过程的情况下,进而推导了负电子亲和势GaAs光电阴极中三光子光电发射的发射系数的解析表达式.两表达式得到的理论数值分别与用ns量级脉宽、2.06μm波长的激光测得的GaAs中三光子吸收系数和GaAs(Cs,O)光电阴极中三光子发射系数的实验值相比较,吻合较好.
三阶微扰理论 三光子吸收系数 三光子光电发射系数 GaAs半导体
