基于RbTiOPO_(4)晶体的太赫兹波频率上转换探测特性

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作者 明娜 范书振 +11 位作者 张行愚 陈晓寒 丛振华 刘兆军 李德春 郭丽媛 焦彬哲 袁加生 王世武 王开宇 刘乃昌 戴旭涛 《光子学报》 北大核心 2025年第4期21-33,共13页

依据受激电磁耦子散射的非线性效应,以受激Stokes散射信号为频率上转换信号,对基于RbTiOPO_(4)晶体的太赫兹频率上转换探测特性进行了研究。实验装置主要由泵浦源、太赫兹参量产生器和太赫兹频率上转换探测部分组成。太赫兹参量产生器... 依据受激电磁耦子散射的非线性效应,以受激Stokes散射信号为频率上转换信号,对基于RbTiOPO_(4)晶体的太赫兹频率上转换探测特性进行了研究。实验装置主要由泵浦源、太赫兹参量产生器和太赫兹频率上转换探测部分组成。太赫兹参量产生器产生的太赫兹波,经过两个离轴抛物面镜聚焦后与探测泵浦光一同注入探测晶体中,产生上转换Stokes光。上转换Stokes光和剩余的泵浦光,通过铜制杂散光收集器和1064 nm长波通边缘滤光片进行有效隔离。上转换Stokes光的光谱成分和信号强度分别通过光谱分析仪和高灵敏度光电二极管进行测量。泵浦光、太赫兹波以及上转换Stokes信号光的相互作用距离不超过15 mm。在3.84 THz处获得的最小可探测能量为2.29 fJ,动态范围为52.7 dB,在5.58 THz处获得的最小可探测能量为0.311 fJ,动态范围为56.3 dB。实验证明:RbTiOPO_(4)晶体是一种适合于太赫兹波频率上转换探测的优秀的无机晶体,与KTiOPO_(4)、KTiOAsO_(4)的协同使用,可以覆盖3.0~6.5 THz的频谱范围。 展开更多

关键词 太赫兹技术 非线性光学 太赫兹探测 频率上转换探测 RbTiOPO_(4)晶体

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中红外时间拉伸频率上转换高光谱成像系统研究

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作者 彭博 温兆阳 +4 位作者 闻齐 刘婷婷 邢帅 武腾飞 闫明 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3037-3042,共6页

高光谱成像技术是一种分析物质化学成分、物理性质和形态等信息的非接触式、无损检测方法。然而,中红外波段分子指纹谱测量,受限于探测器响应速度和固有噪声,传统的高光谱成像技术难以同时实现高速和高信噪比测量。基于时间拉伸频率上... 高光谱成像技术是一种分析物质化学成分、物理性质和形态等信息的非接触式、无损检测方法。然而,中红外波段分子指纹谱测量,受限于探测器响应速度和固有噪声,传统的高光谱成像技术难以同时实现高速和高信噪比测量。基于时间拉伸频率上转换的光谱测量技术具有高测量速度、高光谱分辨率、宽光谱覆盖等优势,与高光谱成像技术结合后,可为快速获取样品种类与形态信息提供可靠手段。搭建了中红外时间拉伸频率上转换高光谱成像系统,同源产生1047 nm泵浦光与1550 nm信号光平均功率分别为2 W和100 mW,结合同步泵浦技术,可在两块周期性极化铌酸锂晶体中分别实现中红外脉冲的产生与频率上转换,完成将中红外波段分子指纹谱信息传递至近红外波段,解决了难以高速、低噪声探测中红外光谱信息的难题。通过对晶体温度与工作通道的调谐,中红外波段探测范围可覆盖2700~3900 nm,具有多样品检测能力。对频率上转换的近红外脉冲进行时间拉伸并与高光谱成像相结合,通过逐点扫描对比色皿中苯溶液吸收光谱及空间分布信息进行实测,光谱数据与傅里叶变换红外光谱仪测量结果高度吻合,能在8 s内完成600μm×1200μm空间区域的高光谱成像,单个像素点采集时间12.9 ns,光谱测量速度77.6 MSpectra·s^(-1),光谱分辨率5.8 cm-1,证实了系统对光谱覆盖范围内液相分子的高速光谱测量及空间分辨能力。解决了传统高光谱测量方式在中红外波段存在响应速度慢、积分时间长、信噪比低的难点,能以10~7帧率的光谱刷新率完成多组分样品检测及其形态测量,为材料与生物成像分析等领域提供了新途径。 展开更多

关键词 中红外 时间拉伸 频率上转换 高光谱成像

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三维立体显示——频率上转换研究的新进展 被引量：13

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作者 陈晓波 张光寅 +11 位作者 李美仙 冯衍 侯延冰 郝昭 宋峰 王玉堂 付便翔 李明 胡仁元 孟广政 孙寅官 宋增福 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期257-260,共4页

本文论述了三维立体显示技术的应用前景和研究现状，系统地阐述了频率上转换在三维立体显示上的可能应用和该上转换新生长点的科学意义；创新地提出在ＺＢＬＡＮ：Ｐｒ，Ｙｂ玻璃中三维立体显示的构想，并初步实现了这一构想。

关键词 三维立体显示 双频上转换 频率上转换发光

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掺Tm^(3+)石英光纤中频率上转换产生可见光的实验研究 被引量：4

4

作者 杜戈果 刘东峰 +2 位作者 王贤华 陈国夫 阮灵 《光子学报》 EI CAS CSCD 1997年第10期908-910,共3页

报道了实验研究连续锁模1053nmNd：YLF激光泵浦的掺Tm3+石英光纤中可见光区的频率上转换过程．测量了可见荧光光谱，并用Tm离子的分步三光子吸收过程解释了可见光频率上转换现象．

关键词 频率上转换 石英光纤 可见光 荧光源 掺铥 激光

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掺Tm^(3+)石英光纤频率上转换过程的实验研究 被引量：6

5

作者 杜戈果 刘东峰 +2 位作者 王贤华 陈国夫 阮灵 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 1999年第2期102-106,共5页

报道了实验研究连续１０５３ｎｍＮｄ３＋ＹＬＦ激光泵浦国产掺Ｔｍ３＋石英光纤产生紫外（３８７．４ｎｍ）、蓝光（４７７．４）、红光（６５１．４）、近红外光（８０２．９ｎｍ）的频率上转换荧光的实验结果。测量了荧光发射光谱以... 报道了实验研究连续１０５３ｎｍＮｄ３＋ＹＬＦ激光泵浦国产掺Ｔｍ３＋石英光纤产生紫外（３８７．４ｎｍ）、蓝光（４７７．４）、红光（６５１．４）、近红外光（８０２．９ｎｍ）的频率上转换荧光的实验结果。测量了荧光发射光谱以及发光强度随泵浦功率的变化，并给出了实验结果的初步机理解释。 展开更多

关键词 Nd^3+:YLF 频率上转换 掺TM^3+ 石英光纤

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激光诱导水体频率上转换的荧光发射 被引量：4

6

作者 赵南京 刘文清 +5 位作者 张玉钧 崔志成 刘建国 李宏斌 魏庆农 杨立书 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期980-982,共3页

用Nd:YAG的二倍频532 nm激光对几种不同水体的激光诱导荧光(LIF)光谱进行了测量,利用特征光谱荧光标记(SFS)技术指认出水体中溶解有机物(DOM)、叶绿素a(Chl a)及类胡萝卜素等物质的特征光谱带。指出在455 nm波长处具有较大强度的荧光峰... 用Nd:YAG的二倍频532 nm激光对几种不同水体的激光诱导荧光(LIF)光谱进行了测量,利用特征光谱荧光标记(SFS)技术指认出水体中溶解有机物(DOM)、叶绿素a(Chl a)及类胡萝卜素等物质的特征光谱带。指出在455 nm波长处具有较大强度的荧光峰是附属色素中抗氧化作用的类胡萝卜素(PPC)的贡献。提出了激光诱导PPC荧光频率上转换发射的动力学模型。 展开更多

关键词 激光诱导荧光(LIF) 频率上转换 溶解有机物(DOM) 抗氧化作用的类胡萝卜素(PPC)

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多壁纳米碳管的频率上转换效应研究 被引量：5

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作者 袁艳红 苗润才 +1 位作者 白晋涛 侯洵 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1651-1653,共3页

实验上测量了多壁纳米碳管的吸收光谱和光致发光谱,观察到了多壁纳米碳管的光频率上转换效应,激发波长为1064nm,发射光谱为带状光谱,峰值波长为780nm.由吸收光谱上观察到了纳米碳管的态密度分布的范霍夫奇点,这些奇点对应的吸收峰位置为... 实验上测量了多壁纳米碳管的吸收光谱和光致发光谱,观察到了多壁纳米碳管的光频率上转换效应,激发波长为1064nm,发射光谱为带状光谱,峰值波长为780nm.由吸收光谱上观察到了纳米碳管的态密度分布的范霍夫奇点,这些奇点对应的吸收峰位置为685nm,719nm和894nm.上转换过程是纳米碳管的电子经双光子吸收,再经无辐射跃迁布居在范霍夫奇点,最后经辐射跃迁而产生荧光. 展开更多

关键词 碳纳米管 范霍夫奇点 频率上转换

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基于ZBLAN:Pr,Yb频率上转换发光的三维立体显示 被引量：6

8

作者 侯延冰 陈晓波 +1 位作者 张光寅 宋峰 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第2期100-104,共5页

本文对利用ＺＢＬＡＮＰｒ，Ｙｂ频率上转换发光的三维立体显示做了研究，探讨了其中的一些物理问题．在实验中，我们利用Ｙｂ３＋离子敏化的方法提高Ｐｒ３＋的上转换发光效率；

关键词 ZBLAN:Pr 镱玻璃 发光 频率上转换 三维立体显示

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Er^(3+)掺杂ZBLAN非晶的激发态频率上转换 被引量：2

9

作者 王虹 郝昭 +4 位作者 陈晓波 侯延冰 李美仙 张光寅 孟广政 《光子学报》 EI CAS CSCD 1997年第3期244-247,共4页

非晶 ＺＢＬＡＮ光纤玻璃中掺杂稀土离子 Ｅｒ_（３＋）的上转换发光的研究表明，在室温、大功率半导体激光器的激发下，Ｅｒ_（３＋）的荧光主要是通过单离子步进双光子过程发生的，而其多光子过程虽然非常微弱，但在强的半导体激光的... 非晶 ＺＢＬＡＮ光纤玻璃中掺杂稀土离子 Ｅｒ_（３＋）的上转换发光的研究表明，在室温、大功率半导体激光器的激发下，Ｅｒ_（３＋）的荧光主要是通过单离子步进双光子过程发生的，而其多光子过程虽然非常微弱，但在强的半导体激光的照射下也可产生．通过对这两种不同过程的实验测量，可以为进一步深入地研究上转换机制提供新的依据． 展开更多

关键词 激发态 频率上转换 半导体激光器 光纤玻璃

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10.6微米激光频率上转换研究 被引量：1

10

作者 巩马理 韩凯 《激光杂志》 CAS 1986年第1期8-10,共3页

本文研究了10.6μm激光在AgGaS2非线性晶体中的频率上转换过程,给出了相位匹配角以及对10.6μm光的相位匹配接收角和有效带宽的计算结果。实现了10.6μm光至0.967μm光的频率转换。未聚焦时,最大功率转换效率大于7％。测量了η(θ)曲线... 本文研究了10.6μm激光在AgGaS2非线性晶体中的频率上转换过程,给出了相位匹配角以及对10.6μm光的相位匹配接收角和有效带宽的计算结果。实现了10.6μm光至0.967μm光的频率转换。未聚焦时,最大功率转换效率大于7％。测量了η(θ)曲线和η(ⅠP)曲线,最佳Ⅱ类相位匹配角为38°50′。分析了影响转换效率的多种因素和作为红外探测器的上转换系统的主要噪声来源. 展开更多

关键词 频率上转换 激光 功率转换效率 相位匹配角 微米 非线性晶体 红外探测器 转换过程 计算结果 有效带宽

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Tm:BaY_2F_8的频率上转换发光

11

作者 阮永丰 杜天敏 袁静 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第S1期188-,共1页

本文首次报导了掺铥的重金属—过渡金属氟化物Tm :BaY2 F8粉体的制备及其频率上转换发光 ,在 6 5 0nm的红光激发下 ,样品可产生频率丰富的上转换发射峰 ,其中包括波长为 41 7nm、430nm的紫光发射峰以及波长为 45 6nm、470nm的蓝光发射... 本文首次报导了掺铥的重金属—过渡金属氟化物Tm :BaY2 F8粉体的制备及其频率上转换发光 ,在 6 5 0nm的红光激发下 ,样品可产生频率丰富的上转换发射峰 ,其中包括波长为 41 7nm、430nm的紫光发射峰以及波长为 45 6nm、470nm的蓝光发射峰。作者根据所报告的光谱数据 ,得到了Tm3 +离子在BaY2 F8中的能级图 ,解释了其上转换激发与发射的机理。 展开更多

关键词 BaY_2F_8 频率上转换发光

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钛宝石激光泵浦Er:Yb:Cr Kigre磷酸盐玻璃频率上转换研究

12

作者 蔡志平 《量子电子学报》 CAS CSCD 1998年第4期376-381,共6页

报道了以940～990nm可调谐钛宝石激光泵浦下Er：Yb：Cr混掺Kigre磷酸盐玻璃薄片中的红、绿频率上转换的实验结果并分析了双光子作用机制。频率上转换的激发光谱表明，在940～990nm的激光波长范围内均有可见荧光发射，而975nm为最佳泵浦... 报道了以940～990nm可调谐钛宝石激光泵浦下Er：Yb：Cr混掺Kigre磷酸盐玻璃薄片中的红、绿频率上转换的实验结果并分析了双光子作用机制。频率上转换的激发光谱表明，在940～990nm的激光波长范围内均有可见荧光发射，而975nm为最佳泵浦波长。在不同的激励波长泵浦下，上转换荧光辐射强度与入射泵浦功率对数曲线的微分斜率从低泵浦的1．8减至高泵浦的0．6，并讨论了该饱和效应的机理。 展开更多

关键词 磷酸盐玻璃 频率上转换 泵浦 钛宝石激光器

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在经典光学统计下频率上转换过程中相对平均光子数的演变

13

作者 李国祥 《安徽大学学报（自然科学版）》 CAS 1999年第2期45-49,共5页

讨论了在用相干光和非相干光入射情况下，频率上转换过程中相对平均光子数随时间或空间的变化以及它们之间的差别。

关键词 频率上转换 平均光子数 激光 物质 相互作用

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激光频率上转换回波信号探测技术研究 被引量：3

14

作者 滕岳 吕勇 +2 位作者 陈青山 牛春晖 刘力双 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期84-88,共5页

激光与物体相互作用产生的频率转换特性,对于目标探测具有重要的意义。频率上转换回波信号具有强度弱、脉冲展宽、有相移等特性。根据这种回波特性,论文以PIN光电二极管为探测器件,采用锁定放大技术进行回波信号检测。通过前置放大电路... 激光与物体相互作用产生的频率转换特性,对于目标探测具有重要的意义。频率上转换回波信号具有强度弱、脉冲展宽、有相移等特性。根据这种回波特性,论文以PIN光电二极管为探测器件,采用锁定放大技术进行回波信号检测。通过前置放大电路、交流信号放大电路完成回波信号的转换放大,运用相敏检波器实现回波信号提取,并搭建了回波探测系统。实验测试表明,基于锁定放大器的探测系统能够抑制杂波信号,从强噪声背景中提取有效回波信号,针对探测系统前方1.5 m处的探测靶标,系统的输出信噪比为16.9 d B。 展开更多

关键词 频率上转换 回波探测 PIN光电二极管 锁定放大

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频率上转换三维立体显示模型与计算机模拟 被引量：4

15

作者 刘凯 陈晓波 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2001年第5期638-642,共5页

综述了频率上转换三维立体显示技术的研究现状以及应用前景 ,分析了上转换显示发光的基本原理和实现上转换三维立体显示的基本操作 ,最后通过计算机对频率上转换三维立体显示过程作了模拟 ,并列举了应用上转换三维显示的空中交通管理模型 .

关键词 频率上转换 三维立体显示 荧光发射 发光 计算机模拟

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太赫兹频率上转换成像器件研究 被引量：2

16

作者 符张龙 邵棣祥 +2 位作者 张真真 李锐志 曹俊诚 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期147-151,共5页

太赫兹成像器件是太赫兹技术应用的关键之一.研制一种由分子束外延技术堆叠生长太赫兹量子阱探测器和近红外发光二极管制成的THz频率上转换成像器件,其45°入射角耦合器件峰值探测频率为5. 2 THz,峰值响应率为0. 22 A/W,噪声等效功... 太赫兹成像器件是太赫兹技术应用的关键之一.研制一种由分子束外延技术堆叠生长太赫兹量子阱探测器和近红外发光二极管制成的THz频率上转换成像器件,其45°入射角耦合器件峰值探测频率为5. 2 THz,峰值响应率为0. 22 A/W,噪声等效功率为5. 2×1012W/Hz0. 5,可实现对太赫兹量子级联激光器光斑的清晰成像;研制的金属光栅耦合器件可实现正入射成像,有效减小成像图形畸变,并且有利于制备大面积器件.阐述器件的工作原理、制备方法、基本性能和成像性能,并对器件电流-电压特性、成像质量、成像畸变原因等问题进行讨论.该器件利用无像素成像技术,无需低温读数电路,无需阵列倒装封装,为THz成像技术提供一种简便、高性能的途径. 展开更多

关键词 半导体器件与技术 太赫兹 量子阱 探测器 频率上转换 成像

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时变等离子体高功率微波频率上转换的粒子模拟 被引量：1

17

作者 高明珠 陈坤 +1 位作者 常超 刘纯亮 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期16-20,共5页

基于电磁波与时变介质相互作用能够实现电磁波频率上转换的原理,通过粒子模拟(PIC)方法对电磁波与时变等离子体薄层相互作用进行模拟,实现了频率由2.45GHz提升至130GHz,功率转化效率约为0.39%。探究了等离子体参数(包括等离子体密度、... 基于电磁波与时变介质相互作用能够实现电磁波频率上转换的原理,通过粒子模拟(PIC)方法对电磁波与时变等离子体薄层相互作用进行模拟,实现了频率由2.45GHz提升至130GHz,功率转化效率约为0.39%。探究了等离子体参数(包括等离子体密度、有限的等离子体上升时间以及等离子体薄层厚度)对频率上转换的影响。模拟结果验证了等离子体密度决定上转换频率,与理论结果相符。模拟结果表明,等离子体薄层厚度越大,得到的上转换波的能量越大;等离子体的上升时间越小,上转换波的转换效率和频谱纯度越高。采用等离子体密度2×10^(20)cm^(-3),等离子体厚度1cm,等离子体上升时间0.04ns可以得到可观的130GHz上转换波输出。 展开更多

关键词 时变等离子体介质 频率上转换 粒子模拟 等离子体参数

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Pr^(3+)∶Y_2SiO_5晶体中橙—蓝频率上转换过程

18

作者 李建福 王晓丽 +2 位作者 孙成林 杨海贵 蒋占魁 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期976-979,共4页

测量了Pr3+∶Y2SiO5晶体的吸收谱,标定了室温下Pr3+在Y2SiO5晶体4f2组态内的能级.利用579 nm激光激发Pr3+∶Y2SiO5晶体,观察到480~515 nm上转换荧光带.运用时间分辨激光光谱技术测量了3P0能级的上转换荧光衰减曲线.通过研究上转换荧光... 测量了Pr3+∶Y2SiO5晶体的吸收谱,标定了室温下Pr3+在Y2SiO5晶体4f2组态内的能级.利用579 nm激光激发Pr3+∶Y2SiO5晶体,观察到480~515 nm上转换荧光带.运用时间分辨激光光谱技术测量了3P0能级的上转换荧光衰减曲线.通过研究上转换荧光的衰减曲线、吸收谱、激发谱和上转换荧光强度与泵浦激光单脉冲能量的关系,确定了以1D2为中间态的能量转移上转换主要是上转换机制. 展开更多

关键词 Pr^3+:Y2SiO5 晶体 橙-蓝频率上转换 能量转移上转换

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基于频率转移的红外辐亮度绝对测量技术研究

19

作者 刘宇豪 夏茂鹏 +1 位作者 郑小兵 翟文超 《光子学报》 北大核心 2025年第4期34-44,共11页

基于频率转移技术提出了一种新型红外绝对辐亮度测量方法,实现了红外光源在3390 nm的绝对辐亮度测量,将光量子“无溯源”定标技术拓展至中波红外。首先,用775 nm连续激光泵浦非周期性极化铌酸锂下转换产生1005 nm/3390 nm非简并相关光子... 基于频率转移技术提出了一种新型红外绝对辐亮度测量方法,实现了红外光源在3390 nm的绝对辐亮度测量,将光量子“无溯源”定标技术拓展至中波红外。首先,用775 nm连续激光泵浦非周期性极化铌酸锂下转换产生1005 nm/3390 nm非简并相关光子对,再利用上转移技术将3390 nm转换至810 nm,采用参量下转换时间符合法绝对定标上转换单光子探测器在3390 nm绝对通道量子效率,结合光路的孔径与视场,实现绝对功率响应度至绝对辐亮度定标转换。介绍了基于相关光子时间特性的探测效率定标方法和频率转移的实验装置,分析了死时间、后脉冲、意外符合、非公共部分光路差异性等问题。然后,用定标光路测量了黑体辐射源在125℃~200℃共4个温度点下3390 nm的辐亮度,将测量结果与普朗克公式计算辐亮度结果进行对比验证,得到的最大差异为4.3%。研究结果表明,利用下转换和上转换相结合能将相关光子定标技术拓展至中波红外,对实现3000 nm后的中波红外绝对辐射测量有潜在的应用价值。 展开更多

关键词 自发参量下转换 频率上转换 黑体辐射 辐亮度定标 PPLN晶体

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以N为耦合中心多枝分子的双光子上转换荧光 被引量：4

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作者 钱鹰 孟康 +2 位作者 吕昌贵 黄维 崔一平 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1780-1784,共5页

采用非线性透过率法研究了以N为耦合中心的多枝化合物N-[4-{2-(3,5-二-[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-]苯基}-1-乙烯基}苯基}-N,N-二苯胺(BPODPA),N,N-双[4-{2-(3,5-二-[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-]苯基}-1-乙烯基}苯基}-N-... 采用非线性透过率法研究了以N为耦合中心的多枝化合物N-[4-{2-(3,5-二-[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-]苯基}-1-乙烯基}苯基}-N,N-二苯胺(BPODPA),N,N-双[4-{2-(3,5-二-[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-]苯基}-1-乙烯基}苯基}-N-苯胺(BBPOPA)和N,N,N-三[4-{2-(3,5-二-[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-]苯基}-1-乙烯基}苯基}胺(TBPOA)的双光子吸收性质,测定了化合物的单光子荧光光谱和双光子上转换荧光光谱,研究了多枝化对三苯胺分子双光子吸收和双光子激发荧光性质的影响.在800nm波长的激光激发下,化合物BPODPA、BBPOPA和TBPOA在二氯甲烷溶液中发出很强的蓝绿色双光子上转换荧光,荧光峰分别位于502、515和518nm.这些多枝结构化合物的双光子吸收截面较大,双光子吸收增强来源于多枝分子中扩展的!共轭体系和重复单元的协同效应. 展开更多

关键词 多枝分子 双光子吸收 双光子荧光 频率上转换荧光

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