两个新有机盐晶体的合成、结构及其溶液态的双光子上转换激光性质研究

基于双光子吸收的上转换比起倍频上转换有如下优点 :( 1 )不需要相匹配 ;( 2 )可提供宽的调谐范围 ;( 3)可用于制作光波导和光纤。与单光子泵浦激光相比 ,双光子泵浦激光的激发波长转向长波方向。在紫外和可见光区不稳定的染料 ,在长波方向可以保持相对的光稳定性。在长波方向 ,介质对泵浦光的吸收小 ,使得在体块介质中获得光输出成为可能。在已知的有机化合物中 ,在溶液态能够发双光子上转换激光的仅有很少的几个。寻找双光子上转换激光晶体以及结构与性质的判据是材料领域研究的热点。本文合成了两个新的有机盐晶体trans 4 [p (N hydroxyethyl N methylamino)styryl] N methylpyridiniumP toluenesulfonate (abbreviatedasHMASPS)andtrans 4 [p N hydroxyethyl N ethylamino]styryl] N methylpyridiniump toluenesulfonate(abbreviatedasHEASPS)。X射线结构分析结果见表 1所示。表 1 X ray结构分析结果ParameterHMASPSHEASPSFormulaC2 4 H3 0 N2 O5SC2 5H3 0 N2 O4 SFormulaweight 45 8.5 6 45 4.5 8Spacegroup P2 1/n P 1a 0 .992 9(2 )nm 0 .942 37(8)nmb 1.95 49(4)nm 0 .96 976 (8)nmc 1.2 10 0 (2 )nm 1.32 841(9)nmα 90° 86 .6 5 5°(6 )β 96 .11°(3) 74.0 6 4°(5 )γ 90° 85 .891°(7)

(二取代胺)芪吡啶盐的合成、晶体结构及双光子上转换激光性能的研究

有机材料的双光子吸收是通过一个虚态同时吸收两个光子跃迁至激发态过程。若介质经双光子吸收后发生辐射跃迁 ,则为频率上转换辐射。双光子上转换泵浦激光在三维信息存储、海底光通讯等方面有着潜在的应用前景 ,双光子上转换激光材料则是该技术得以应用的物质基础。本文合成了 3个具有D π A型的双光子上转换激光材料 :E 4 [p (N ,N diethylamino)styryl] N′ methylpyridiniumIodide (EEASPI) ,E 4 [p (pyrrolidinylamino)styryl] N methylpyridiniumIodide(PSPI)和E 4 [p (N ethyl N(hydroxyethyl)amino)styryl] N′ methylpyridiniumIodide(HEASPI) ,其中PSPI与HEASPI未见文献报道。用 1 0 6 4nm ,5 0ps脉冲激光泵浦 ,测得上述 3种材料的溶液 (DMF溶剂 ,0 .0 5M)的激光输出效率分别为 :EEASPI:5 .9% ;PSPI∶4.6 % ;HEASPI∶5 .2 %。比较了不同的Donor(推电子基团 )对该类材料的双光子上转换激光等性能的影响。用溶剂缓慢挥发法分别得到 3种新晶体。X射线四元衍射仪测得EEASPI单晶含二分子结晶水 ,分子式为C18H2 4N2 I·2H2 O ;TG曲线表明在 80～ 90℃有失水现象。该晶体为单斜晶系 ,空间群C2 /c ,晶胞参数为a =2 .1 4380 ( 2 )nm ,b =1 .496 82 ( 1 1 )nm ,c =1 .40 446 ( 1 0 )nm ,β =1 1 9.2 5 7(

双光子材料的研究进展

本文介绍了双光子材料研究意义及在光学限幅、双光子上转换激光、三维信息存储、双光子荧光显微技术等应用方面的研究现状及应用前景和目前存在的问题,展望了双光子材料的未来发展趋势。