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基于单光子吸收的PDA光限幅效应

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中国激光 1998年第12期25卷 1091-1094页

作者：王江洪沈玉全余从煊宋瑛林中国科学院感光化学研究所215室北京理工大学化工与材料学院哈尔滨工业大学应用物理系

采用调ＱＮｄＹＡＧ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。

关键词：单光子吸收光限幅 DPA 激光器

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单光子吸收光学双稳态的统计性质

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北京师范大学学报（自然科学版） 1984年第4期20卷 33-40页

作者：王立胡岗辽宁师范大学物理系北京师范大学物理系

关于单光子吸收光学双稳态 (简称AOB) 的统计性质,人们已经做了大量的工作。尤其是对具有双能级原子介质的高Q值环形单模腔的单光子AOB,Bonifacio,Lugiato等人利用Fokker-Plank方程给出了热噪声限制下的定态解,并就一般情况详细地讨论... 详细信息

关于单光子吸收光学双稳态 (简称AOB) 的统计性质,人们已经做了大量的工作。尤其是对具有双能级原子介质的高Q值环形单模腔的单光子AOB,Bonifacio,Lugiato等人利用Fokker-Plank方程给出了热噪声限制下的定态解,并就一般情况详细地讨论了锁模近似下的定态解。Reid和Walls等人则对热噪声近似下的定态解进一步加以讨论。从这些F-P方程的定态解可以确定系统光子统计的基本性质。本文在上述工作的基础上研究入射场为部分相干光的系统。

关键词：统计性质双稳态单光子吸收光子统计定态部分相干光热噪声模腔腔场锁模

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二芳基乙烯的单光子吸收上转换发光性能研究及其在细胞成像中的应用

二芳基乙烯的单光子吸收上转换发光性能研究及其在细胞成像中的应...

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作者：鞠秀浩中国科学院大学

学位级别：硕士

光致变色材料在光的照射下，一种或多种性质会发生剧烈的变化，这一特性引起了科学家们的广泛关注。二芳基乙烯材料作为一种经典的光致变色化合物，由于其具有良好的热稳定性、优异的耐疲劳性和快速响应性，被广泛应用于信息存储、生物... 详细信息

光致变色材料在光的照射下，一种或多种性质会发生剧烈的变化，这一特性引起了科学家们的广泛关注。二芳基乙烯材料作为一种经典的光致变色化合物，由于其具有良好的热稳定性、优异的耐疲劳性和快速响应性，被广泛应用于信息存储、生物成像及光敏材料等领域。传统的二芳基乙烯材料由于其强的分子内电荷转移特征，不具备荧光发射的性质。而具有发光性质的二芳基乙烯化合物的研究相对较少，尤其是，具有上转换发光特性的二芳基乙烯材料的研究初见端倪。制备具有上转换发光性质的二芳基乙烯材料可以为其提供更多的研究维度和应用场景。本论文设计合成了一系列具有单光子吸收上转换发光性质的二芳基乙烯化合物，研究了其光开关及上转换发光性质，并初步探究了其在细胞成像领域的应用。　　本论文对上转换发光二芳基乙烯化合物的研究主要分为以下三个方面:　　(1)设计并合成了三种二芳基乙烯化合物DAEI，DAEB和DAENB，研究其基本的光化学与光物理性质。三种化合物的闭环异构体在甲苯溶液中分别可以发射出绿色，黄色和橙色的荧光，且均具有较高的荧光量子产率。在紫外光和可见光的交替照射下可以发生光致变色和光致荧光变色现象，经过多次光开关循环后，三种化合物仍具有良好的光开关能力，表现出优异的耐疲劳性。此外，在合适波长的激光激发下，三种分子均可以发射出上转换发光。进一步的光物理性质研究发现该过程是一种基于热带吸收的单光子上转换发光过程，该过程可以在紫外光和可见光照射下可逆地开启和关闭，表现出良好的可逆性和耐疲劳性。　　(2)为了拓宽二芳基乙烯的应用范围，我们将上述二芳基乙烯化合物包裹在两亲性表面活性剂DSPE-mPEG2000形成的胶束中，制备了水溶性二芳基乙烯纳米粒子。所得的纳米粒子在水溶液中保持了一定的荧光发射能力和光开关特性。其中DAEB-NPs纳米粒子在593.5nm激发下可以发射出上转换荧光，并且对HcerEpic细胞和HeLa细胞均具有较低的毒性。由于其优异的光物理性质和细胞相容性，DAEB-NPs纳米粒子在细胞中表现出原位闭环转化和卓越的上转换发光特性，表明在细胞成像中的巨大应用潜力。　　(3)设计并合成了一种具有上转换发光特性的二芳基乙烯超分辨荧光探针DAE-PTX。其中二芳基乙烯单元具有光开关和上转换发光特性，紫杉醇单元则可以特异性地标记细胞中的微管蛋白，从而构建了一种微管蛋白超分辨荧光探针。该探针在交替的紫外光和可见光照射下表现出良好的可逆性和耐疲劳性，其闭环异构体具有优异的量子产率，上述发光性质对于超分辨成像是十分有利的。此外，该化合物同样具有基于热带吸收的上转换发光性质，这一性质在超分辨成像中可能具有潜在的应用价值。　　综上所述，本论文设计合成了三种具有单光子吸收上转换发光性质的二芳基乙烯化合物，研究了其光开关及上转换发光性能，并在细胞水平考察了上转换发光特性。此外，本论文还设计并合成了一种具有上转换发光特性的用于微管蛋白的二芳基乙烯超分辨荧光探针，在超分辨成像中具有潜在的应用价值。

关键词：二芳基乙烯单光子吸收水溶性纳米粒子细胞成像上转换发光

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Turn-on型二芳基乙烯化合物单光子吸收上转换发光

Turn-on型二芳基乙烯化合物单光子吸收上转换发光

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中国化学会第二届全国光功能材料青年学者研讨会

作者：韩建雷鞠秀浩段鹏飞国家纳米科学中心

光子上转换往往是吸收低能量的两个或多个光子,激发出高能量光的过程,是反斯托克斯位移发光。光子上转换机制包括双/多光子吸收上转换,稀土材料上转换,以及基于三重态-三重态湮灭的上转换等。除此之外,还存在着一种上转换机制——单光... 详细信息

光子上转换往往是吸收低能量的两个或多个光子,激发出高能量光的过程,是反斯托克斯位移发光。光子上转换机制包括双/多光子吸收上转换,稀土材料上转换,以及基于三重态-三重态湮灭的上转换等。除此之外,还存在着一种上转换机制——单光子吸收上转换。在有机体系中,其发生机理源于发光分子的基态高振动能级到激发态的跃迁。基于这种机理的上转换发光体系不需要除氧,单光子激发,发光效率高,所需激发光能量密度低,在各种上转换发光机制中极具优势。但在有机体系中,这类上转换材料非常匮乏,鲜有报道。近期,我们发现一类新型的单光子吸收上转换发光的材料——光开关型发光二芳基乙烯。该类分子具有典型的光照开闭环性质。在开环状态不具有发光性质,而且在可见光区没有吸收。紫外光照可以促使开环态到闭环态的转变,在可见光区有较强的吸收,同时还表现出强的发光性质。闭环态在可见光照射下引发开环反应,实现发光的开关循环。当使用635 nm红光激光器照射样品的时候,能够观察到黄色的发光,其发射光谱与普通发光光谱一致。这种长波长激发短波长发射现象,是典型的上转换发光。其发光机制源于高振动能级的跃迁。这种高振动能级的跃迁在可见吸收光谱上表现出较长的Urbach带尾吸收。通过激发光谱发现单光子吸收带尾可延伸至700 nm。我们测试了680 nm激光器激发的上转换发光情况,也观察到了明显的上转换发光,反斯托克斯位移达0.36 eV。通过参比法评价了上转换发光效率,得到了13%的上转换发光效率。更重要的是这类二芳基乙烯作为一类性能优异的光致变色材料,具有优良的光稳定性和耐疲劳性。通过紫外光/可见光的调控可以实现单光子上转换发光的开关调控,经过多次循环之后,上转换发光还能保持良好的可重复性,这为此类材料的应用提供了很好的基础。

关键词：上转换发光单光子吸收二芳基乙烯光开关

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金属的截止频率与单光子的吸收

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武警工程学院学报 2000年第4期16卷 29-30页

作者：王兴国武警工程学院训练部陕西西安710086

从经典理论和量子模型出发,论述了双光子吸收的可能性,并且定量计算了吸收两个光子的几率,指出通常情况下弱光不产生双光子吸收现象,金属的截止频率缘于电子对单光子的吸收。

关键词：红限量子模型单光子吸收量子光学

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激光模拟单粒子效应中单光子与双光子吸收诱导电荷量对比

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红外与激光工程 2022年第9期51卷 221-226页

作者：张晨光安恒王鷁曹洲兰州空间技术物理研究所空间环境材料行为及评价技术国防科技重点实验室真空技术与物理重点实验室甘肃兰州730000

通过理论推导和模拟试验,研究了单光子和双光子吸收分别占主导时,脉冲激光模拟试验中电荷收集效率之间的定量关系。分析不同光学参数对模拟试验中电离电荷浓度影响,确定具体激光波长、脉宽、能量及束斑等参数。根据脉冲激光在硅中单光... 详细信息

通过理论推导和模拟试验,研究了单光子和双光子吸收分别占主导时,脉冲激光模拟试验中电荷收集效率之间的定量关系。分析不同光学参数对模拟试验中电离电荷浓度影响,确定具体激光波长、脉宽、能量及束斑等参数。根据脉冲激光在硅中单光子线性吸收和双光子非线性吸收的特点,推导单光子与双光子吸收产生电荷量比值的定量公式。通过1 064 nm和1 200 nm波长激光的验证试验,发现了响应脉冲及产生电荷量与脉冲激光能量或能量平方具有良好的线性关系,且在单光子吸收和双光子吸收各自占主导时,单光子吸收产生电荷率明显高于双光子吸收,证明了两种波长激光产生电荷量的比值近似等于公式计算结果。结果表明,1 200 nm脉冲激光1 nJ2诱导电荷量等同于1 064 nm脉冲激光0.039 nJ诱导电荷量。

关键词：单粒子效应单光子吸收双光子吸收等效LET值诱导电荷

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有机分子单光子和双光子吸收的电荷转移过程

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山东师范大学学报（自然科学版） 2008年第2期23卷 36-38页

作者：王春兴宋秀能山东师范大学物理与电子科学学院济南250014

利用从头计算方法,在杂化密度泛函理论的水平上计算了有机硼化物和有机氮化物在单光子吸收和双光子吸收过程中的电荷转移行为.计算结果表明,有机硼化物和有机氮化物具有不同的电荷转移过程.进一步研究表明,分子的单光子吸收和双光子吸... 详细信息

利用从头计算方法,在杂化密度泛函理论的水平上计算了有机硼化物和有机氮化物在单光子吸收和双光子吸收过程中的电荷转移行为.计算结果表明,有机硼化物和有机氮化物具有不同的电荷转移过程.进一步研究表明,分子的单光子吸收和双光子吸收性质与分子内的电荷转移有密切关系.

关键词：电荷转移单光子吸收双光子吸收

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使用非抛物线能带单光子吸附的Keldysh公式与微扰公式的比较

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四川大学学报（自然科学版） 1999年第2期36卷 370-371页

作者：李丹朱自强傅雄鹰邱服民四川大学光电科学技术系成都精密光学工程研究中心

１引言高功率脉冲激光与介质薄膜相互作用时，可能发生多光子吸收电离．多光子吸收电离可能成为决定光学介质薄膜损伤的重要物理机制［１，２］，特别是对于实际光学介质薄膜，由于各种缺陷的存在，多光子吸收跃迁几率增大，随着入射激... 详细信息

１引言高功率脉冲激光与介质薄膜相互作用时，可能发生多光子吸收电离．多光子吸收电离可能成为决定光学介质薄膜损伤的重要物理机制［１，２］，特别是对于实际光学介质薄膜，由于各种缺陷的存在，多光子吸收跃迁几率增大，随着入射激光波长的减小，单光子吸收电离也能发...

关键词：非抛物线能带单光子吸收 Keldysh公式微扰公式

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1,4-二(4'-N,N-二苯胺基苯乙烯基)苯衍生物单双光子吸收性质的理论研究

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化学学报 2015年第8期73卷 840-846页

作者：王丹郭景富任爱民封继康熊涛肖义吉林大学理论化学研究所长春130021 东北师范大学物理学院长春130023 大连理工大学精细化工国家重点实验室大连116012

随着双光子显微技术的发展,获得性质优良的双光子荧光染料成为研究热点.因此,通过密度泛函理论(DFT)对一系列D-π-A-π-D型1,4-二(4'-N,N-二苯胺基苯乙烯基)苯(DPA-DSB)衍生物平衡几何结构、电子结构、单双光子吸收以及荧光发射性... 详细信息

随着双光子显微技术的发展,获得性质优良的双光子荧光染料成为研究热点.因此,通过密度泛函理论(DFT)对一系列D-π-A-π-D型1,4-二(4'-N,N-二苯胺基苯乙烯基)苯(DPA-DSB)衍生物平衡几何结构、电子结构、单双光子吸收以及荧光发射性质进行了理论研究,对其结构和光学性质的分析表明,对A,π结构元进行修饰或更换可有效地调节光谱;向分子片段A引入杂原子可有效提高双光子吸收截面;和乙烯基团相比,π桥为乙炔基,若对分子平面性改变不大,则导致分子双光子吸收截面值减小,若乙炔桥很大程度改善分子平面性,则导致分子的TPA截面增大.本研究旨在理解DPA-DSB衍生物分子结构与双光子性质间的关系,为设计合成新型双光子材料提供重要信息.

关键词： DPA-DSB衍生物单光子吸收荧光发射双光子吸收双光子吸收截面

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两类以芴为中心的有机分子双光子吸收特性

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物理化学学报 2009年第11期25卷 2319-2324页

作者：李小静李晶王传奎山东师范大学物理与电子科学学院济南250014

在密度泛函理论水平上,利用响应函数方法研究了实验新合成的两类以芴为π中心的分子(SK-G1和NT-G1)的双光子吸收特性.计算结果表明,这两类有机分子都具有较大的单光子和双光子光吸收强度.在低能量范围内,NT-G1分子的最大单光子吸收峰相... 详细信息

在密度泛函理论水平上,利用响应函数方法研究了实验新合成的两类以芴为π中心的分子(SK-G1和NT-G1)的双光子吸收特性.计算结果表明,这两类有机分子都具有较大的单光子和双光子光吸收强度.在低能量范围内,NT-G1分子的最大单光子吸收峰相对于SK-G1分子来说发生了红移,且其最大单光子吸收强度是SK-G1分子的两倍.SK-G1和NT-G1分子的最大双光子吸收均发生在第二激发态.NT-G1分子的最大双光子吸收截面约是SK-G1分子的五倍,并且NT-G1分子存在一个较宽的双光子吸收带.NT-G1分子的较强光学性质与分子内较大的电荷转移过程有关.采用Onsager模型计算了溶剂分子对溶质分子单光子吸收性质的影响,理论计算结果和实验测量结果符合得较好.

关键词：单光子吸收双光子吸收响应函数方法分子光子学

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