C_(60)氮丙啶衍生物的表征及其光限幅效应

研究了叠氮乙酰胺与C60 反应 ,其反应机理为经过一个三唑啉中间体结构形成最终产物 ;分析表征了C60氮乙酰胺 ,通过量化计算确定了氮丙啶闭环结构为热力学稳定结构 ;应用倍频Nd :YAG脉冲激光测试了它的光限幅性能 ,确定其光限幅机制为反饱和吸收 ,长波长 (70 7nm)激光的限幅效果要优于C60 ,表明C60 衍生物是一种非常有希望的激光限幅材料。

碳纳米管光限幅效应研究进展

激光技术的发展使光限幅材料的研究成为越来越迫切的要求。碳纳米管作为富勒烯家族新的一员,表现出很好的光限幅效应。本文就碳纳米管的光限幅机制、最新研究进展及应用前景作一概述。

物理参数对光限幅效应的影响

为了对抗日益严重的激光武器威胁,需要了解激光防护材料的光学性能。该文根据非线性吸收模型,推导出光限幅阈值表达式。并以表达式为理论依据,利用配位聚合物[Cd(L 4)(SO4)(H2O)2]n在波长532 nm、脉冲宽度为40 ps的条件下所获得的实验数据,分析研究非线性吸收参数、线性透过率和有效激发态吸收截面等物理参数对光限幅效应的影响。以此为基础,研究了激光防护材料的非线性光学特性和光限幅特性,为制备光限幅材料提供了理论和实验依据。

理想聚焦系统光限幅效应的理论分析

本文利用高斯分解法对聚焦光学系统中非线性介质引起的光限幅效应进行了优化分析，首次讨论了远场和近场（焦平面上）几何排布下的光限幅效应和灵敏度，且详细地分析了远场情况光限幅效应与样品到小孔距离的关系．

石墨烯在中红外波段的光限幅效应研究

利用纳秒级脉冲量激光的Z扫描方法对不同层数石墨烯薄膜在3μm^5μm中红外波段的光限幅效应开展了研究,获得的开孔Z扫描曲线均呈现出单一谷结构,而闭孔Z扫描曲线没有明显的峰谷对称结构。通过对开孔Z扫描实验数据进行数值模拟,分别得到3层石墨烯在3.010μm、3.522μm、4.326μm和4.880 4μm 4个中心波长处的三阶非线性吸收系数和光限幅阈值分别为11.39×10^(-7)cm/W、10.61×10^(-7)cm/W、9.75×10^(-7)cm/W、8.81×10^(-7)cm/W和3.49J/cm^2、3.75J/cm^2、4.11J/cm^2、4.55J/cm^2;3层、5层和7层石墨烯在3.522μm中心波长处的三阶非线性吸收系数和光限幅阈值分别为10.61×10^(-7) cm/W、11.32×10^(-7) cm/W、11.95×10^(-7) cm/W和3.75J/cm^2、3.41J/cm^2、3.32J/cm^2。实验数据表明,石墨烯在中红外波段产生了较强的非线性反饱和吸收而具有明显的光限幅效应。

强双光子吸收有机分子材料的光限幅效应

我们以强双光子吸收BDPAS和BDBAS分子体系为介质，从严格数值求解Maxwell—Bloch方程出发，研究了飞秒脉冲激光在介质中的传播过程．研究结果表明这两种分子都具有较强的光限幅效应，且BDPAS分子的光限幅效应比BDBAS分子的更明显．分子介质的光限幅效应随着分子介质厚度的增加而增加．

C_（60）对ps光脉冲的限幅效应

研究了Ｃ６０甲苯溶液对ｐｓ光脉冲的限幅效应，证明了光限幅效应是单重态激发态吸收的结果；同三重态激发态吸收光限幅效应相比，单重态激发态吸收光限幅具有限幅能量低、响应速度快等优点。实验结果与理论拟合结果基本符合。

一种新的芴类衍生物的三光子吸收诱导荧光和光限幅效应研究

通过对新合成的芴的一种具有对称性衍生物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(BASF)的DMF溶液的研究,发现其具有很强三光子吸收频率上转换荧光发射特性,实验测出上转换荧光的波长范围是456—775nm,在510nm处的荧光强度与入射光强的三次方成正比.在0.03mol/L的浓度下就有明显的三光子吸收诱导的光限幅效应.非线性吸收系数和吸收截面分别为γ=4.34×10-20cm3/W2和σ3=2.4×10-39cm6/W2.

C_(60)氮乙酰胺的合成及其光限幅效应

由叠氮乙酰胺与C60 反应 ,合成并初步表征了C60 氮乙酰胺 ,分析了它的反应机理 ,经过一个三唑啉中间体结构形成最终产物 ,通过量化计算确定了氮丙啶闭环结构为热力学稳定结构 ;应用倍频Nd∶YAG脉冲激光测试了它的光限幅性能 ,确定其光限幅机制为反饱和吸收 ,在激光波长为 5 32nm时 ,对皮秒脉冲的限幅效果优于对纳秒脉冲 ,并且对长波长 ( 70 7nm)激光的限幅效果要优于C60 .

超短脉冲激光在DBASVP分子中传播时的双光子面积演化和光限幅效应

以一维不对称π共轭分子体系(DBASVP分子)为介质,在双光子共振条件下,从双光子面积定理和严格数值求解Maxwell-Bloch方程两方面出发,分别研究超短脉冲激光在该有机分子介质中的传播过程,从而探讨双光子面积的演化规律,并分析双光子面积定理的适用性.提出了一种数值模拟分子介质光限幅特性的理论方法.分子的电子结构和电偶极矩是基于密度泛函理论利用从头计算方法得到的.研究结果表明,基于慢变幅和慢变相近似以及单模场条件下的双光子面积定理不能很好地描述超短脉冲的双光子面积在该分子介质中的演化规律.基于双光子吸收的分子光限幅特性与分子介质的厚度有关.

基于光限幅效应时域滤波的分析

脉冲的时间调制严重威胁高功率聚变激光装置在高通量下运行的自身安全甚至使聚变点火失败,因此必须根除或充分抑制。提出了一种基于光限幅效应时域滤波的方法,光限幅效应是非线性光学过程,可以通过材料实现低光强输入时透射率较高,高光强输入时透射率较低。介绍了光限幅效应的主要机制、研究概况,分析了适合用于光路中的限幅机制,最后讨论了该时域滤波方法在实际光路中的应用形式及发展前景。

高斯光束通过非线性介质层的限幅效应

本文用数值分析的方法研究了两维高斯光束通过一定厚度的非线性折射介质后在线性空间传播的状态,分析了光束的近场和远场横向强度分布及通过一定孔径光阑的功率.结果表明,在考虑到光束经过非线性介质时,相位与横向分布都会发生变化后,仅在非线性折射效应作用下,在远场就存在限幅效应.在一定的强度范围之内,近场也存在限幅利用的可能性.

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。

一个立方烷簇合物的合成、结构与光限幅性质(英文)

[Et4N]2[WSe4]与AgBr在三环己烷基膦(PCy3)存在下的反应得到典型的立方烷簇合物(μ3-Br)(μ3-WSe4)(AgPCy3)3,经单晶X-射线衍射测定了其结构,此结构包括一个高度扭曲的立方烷中心{WAg3Se3Br}结构,中心钨原子和每个银原子的配位几何均呈四面体构型,W…Ag平均间距为0.3027(9)nm,在激光脉冲为7ns、激光波长为532nm的条件下,最大光限幅性阈值为0.42J/cm2。

光电离对分子材料光限幅行为的影响

以4,4＇-二（二苯基氨基）苯乙烯（BDPAS）分子体系为研究对象,通过采用时域有限差分法和预估矫正法数值求解Maxwell-Bloch方程,模拟了飞秒激光脉冲在该分子介质中的传播过程,研究了光电离对分子材料光限幅行为的影响.结果表明,光电离对光限幅行为的影响与传播距离、输入光强强度有着密切的关系.在传播距离足够远和入射光强足够大的情况下,光电离有利于增强分子材料的光限幅效应.

卟啉材料在激光防护上的应用

研究卟啉材料的激光防护特性.基于卟啉-蒽化合物的分子结构特点及其光子吸收截面计算公式,研究了卟啉-蒽化合物的双光子和三光子吸收特性.结果表明,卟啉-蒽化合物具有很好的非线性光学吸收效应,其光学吸收谱可以覆盖很宽的波长范围,这种非线性光学吸收效应可以用于抵御不同波长激光武器的攻击.

高斯光束通过克尔介质的光强分布研究

以亚当姆预测-校正系统数值计算方法为基础,在同时考虑光束通过克尔介质后的相位和光束线型变化的情况下,利用惠更斯-菲涅尔衍射积分公式,对高斯光束通过克尔介质后的近场和远场的横向光强分布进行了研究.结果表明:当高斯光束通过"薄"介质的出射面时,不仅仅相位发生了变化,而且光强线型分布也不再呈理想的高斯分布,而是有一系列丝状的近高斯分布.光束通过克尔介质后,无论是在近场还是远场,其光束总能量分布都被发散了.结果同时表明:光束通过正克尔介质后的远场光强分布主要集中在中心附近,并逐渐向边缘减弱,而光束通过负克尔介质后远场光束能量主要集中在边缘.

3μm～5μm中红外激光辐照石墨烯非线性散射实验研究

为了研究石墨烯器件在中红外波段的光限幅机理,采用化学气相沉积法制备出层数可控的石墨烯薄膜CaF2镜片,并基于MgO∶PPLN周期极化晶体搭建了全固态中红外光学参量振荡器,利用3μm^5μm波长可调谐的闲频光开展了石墨烯薄膜散射实验,测量了石墨烯薄膜的散射信号与入射光强度变化的归一化曲线。当闲频光能量超过1J/cm2时,石墨烯被迅速汽化,电离形成的微小等离子体和石墨烯微片对入射闲频光产生多重非线性散射,散射能量信号呈现出快速非线性增长趋势,并且散射能量信号值的增长率与闲频光的入射波长成反比,与石墨烯的层数成正比关系,从而验证了石墨烯对中红外波段激光较强的非线性散射使其具有光限幅效应。

末端基团对芴类衍生物分子非线性光学性质的影响

通过采用预估矫正的时域有限差分方法数值求解速率方程-光场强度方程,研究了纳秒激光脉冲在具有不同末端基团的对称性芴类衍生物分子2,7-双(4′-(二甲基氨基)苯乙烯基)-9-氢-芴(F1分子)和2,7-双(4′-硝基苯乙烯基)-9-氢-芴(F2分子)中的动力学传播过程以及光限幅效应,分析了两种分子的光限幅特性随传播距离(z)、粒子数密度(N)以及脉冲宽度(τ)的变化情况,并且拟合了两种分子的动态双光子吸收(TPA)截面。计算结果表明,该系列分子具有较大的双光子吸收截面以及较好的光限幅效应。此外,F2分子的末端基团―NO_2与F1分子的末端基团―N(CH_3)_2相比具有更强的得电子能力,因而使得F2分子具有更大的跃迁偶极矩,双光子吸收截面增大,光限幅效应更为明显。

激光化学

O644.18 99020940 基于单光子吸收的PDA光限幅效应=Optical limitingeffect resulted from single photon absorptionin PDA composites[刊,中]/王江洪,沈玉全（中科院感光化学研究所215室.北京（100101））,余从煊（北京理工大学化工与材料学院.北京（100081））,宋瑛林（哈尔滨工业大学应用物理系.黑龙江,哈尔滨（150001））∥中国激光.—1998,25（12）.—1091-1094采用调Q Nd:YAG脉冲激光照射PDABS—1/CCl3,HDABS—1/CCl3溶液,研究了此类衍生物对皮秒、纳秒脉冲的光限幅效应,证实了该光限幅效应是单光子吸收的结果.图5参2（赵桂云）