论文部分内容阅读
双光子技术，特别是双光子吸收在近几十年科技发展中有了很广泛的应用。具有强双光子吸收性质的有机染料有望被用于上转换激光器、光限幅器、三维光存储、共焦显微术、三维微加工和光动力治疗等领域，其中，双光子上转换激光器尤为重要。本论文主要以飞秒激光器为泵浦光源，以固体染料激光介质和激光染料溶液为研究对象，对它们的单光子和双光子吸收性能进行了研究，采用开孔Z-扫描法测量了它们的双光子吸收截面，同时对它们的单光子和双光子荧光特性进行了研究。 简单介绍了双光子吸收的概念、特点及基本理论过程，并以典型的五能级系统分析了染料的双光子吸收和发射过程。介绍了Z-scan技术用于测量材料的非线性吸收系数和非线性折射率的原理，并具体分析了采用Z-scan技术测量双光子吸收截面的原理和方法。 实验上以波长为808nm的kHz飞秒激光器作为泵浦源，采用开孔Z-扫描法对激光染料溶液和固体染料激光介质的双光子吸收特性进行了研究，对测得的Z-扫描透过率曲线进行拟合，通过计算得到它们的双光子吸收截面分别为：671.57GM、950.05GM、404.23GM、83.37GM、62.95GM、73.92GM（1GM110cmsphotonmolecule??=×????50411），并研究了不同强度的泵浦光对Z-扫描透过率曲线的影响。测量了固体染料激光介质的单光子吸收谱和荧光谱。以飞秒激光作为泵浦光对固体染料激光介质的双光子荧光特性进行了研究，在DCM掺杂的固体染料和若丹明6G和若丹明B的共掺的固体染料中观察到了双光子荧光，通过研究发现双光子荧光谱峰值相对于相应的单光子荧光谱均有一定的红移，且随着掺杂浓度的增大，峰值也出现了不同程度的红移。最后对激光染料溶液的双光子荧光特性进行了研究，相对于相同掺杂浓度的固体染料激光介质的双光子荧光谱有明显的红移现象，用TICT(TwistedIntramolecularChargeTransfer)模式对这种现象进行了解释。