双光子泵浦论文_徐燕青

导读:本文包含了双光子泵浦论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:光子,激光,偏振,光谱,量子,激发态,参量。

双光子泵浦论文文献综述

徐燕青[1](2017)在《钙钛矿半导体纳米晶体的双光子泵浦激光发射研究》一文中研究指出自纳米材料发现以来,人们就一直关注着其在生物光子学领域的应用。其中光敏治疗(photodynamic therapy,PDT)是一种新兴的肿瘤治疗模式,其通过外界特定波长的光束照射激发局域在肿瘤细胞附近的光敏剂,从而产生单线态氧杀死癌细胞。然而由于光敏剂及照射波长的选择限制性,光敏治疗往往局限于生物体外。利用红外光在生物体内的穿透性,如果我们能设计出一个双光子泵浦的微纳激光,则有可能将光敏治疗拓展到生物体内。双光子泵浦激光以近红外光为泵浦源,可以深入生物的组织细胞。不同于单光子激发,双光子激发拥有明显的优势,包括更大的穿透深度、高的空间分辨率及对细胞组织产生较少的损害。因而如何实现一个高效而稳定的双光子泵浦的微纳激光器是问题的关键,并在生物光子学领域有着非常重要的研究意义。然而,这类激光器对增益介质有非常严格的要求,既需要具备高效的双光子吸收,同时也要易于实现粒子数反转,这阻碍了双光子泵浦激光器的实际应用。尽管双光子泵浦激光已经在一些材料体系中实现,但其在较长时间高功率工作下无法输出稳定的激光,阈值高及较差的光稳定性是目前双光子泵浦激光面临的关键问题。钙钛矿半导体材料由于在光俘获及光发射中的卓越表现吸引了科学界的极大关注。而新兴的钙钛矿半导体纳米晶体不仅拥有极强的光物质相互作用还具备高达90%的荧光效率。实验中,我们在CsPbBr_3半导体纳米晶体甲苯溶液中发现其具有极大的双光子吸收截面(2.7 ±1.0 ×106GM),并以此实现了低阈值且稳定的双光子泵浦激光发射。我们认为这类钙钛矿半导体纳米晶体在双光子泵浦激光的实际应用中将会是一种卓越的增益介质。具体来说,本论文主要包含了两个部分的研究:首先我们通过超快光谱技术研究钙钛矿半导体纳米晶体中的光学增益。瞬态吸收特征分析中,我们在钙钛矿量子点薄膜中观察到了明显的光学增益,并进一步研究光学增益建立的物理机制,这也是实现双光子泵浦激光器的第一步。而光学增益建立的过程中双激子的存在暗示了光学增益可能与多激子效应有关,因而借助功率依赖实验分析了俄歇复合效应,并分析得到俄歇复合中双激子的激子动力学,指出了多激子在光学增益建立中的贡献。借助在瞬态吸收中观察到的光学增益,我们进一步研究了钙钛矿量子点的激光发射。在低功率的双光子泵浦下,我们实现了CsPbBr_3量子点薄膜的自发辐射放大,并通过变条长实验测得>500 cm~(-1)的光学增益系数。最终将CsPbBr_3钙钛矿量子点耦合到微管谐振腔中,成功实现了低阈值且稳定的双光子泵浦的CsPbBr_3量子点激光器。(本文来源于《南京大学》期刊2017-05-19)

曹睿[2](2015)在《双光子泵浦碱金属蓝光研究》一文中研究指出由于蓝光在水中的吸收系数较低,因此蓝光激光器(400 nm~500 nm)在水下光通信方面有着重要的应用,蓝光激光器在海洋资源探测、高密度光存储、激光生物医学等领域具有广泛的应用前景。但是蓝光激光器的发展与红光激光器、绿光激光器相比较而言,有明显的落后,因此在其应用上也受到了很大的限制。目前,蓝光的产生方法包括固体激光器倍频、染料激光器、OPO和四波混频等。四波混频可以实现激光波长的转化,是一种无腔镜激光。近年来,在金属铷蒸汽中的原子能级52D5/2、62P3/2共振、近共振四波混频过程吸引了众多研究者的兴趣。本论文主要基于对铷原子的物理性质和铷原子能级结构的分析,在铷蒸汽中通过四波混频机理实现了778.1 nm→420.3 nm纳秒级脉冲激光束波长转化输出,在45cm长,170℃均匀加热的铷增益池中,转化能量效率可超过1%。文中对增益池温度、增益池长度、泵浦能量等因素对于四波混频转化效率影响进行了研究和分析。同时,通过对泵浦波长与出射波长关系的研究,初步解析了此四波混频转化过程的机理。(本文来源于《长春理工大学》期刊2015-10-01)

李牧野[3](2015)在《量子点与有机染料在飞秒激光泵浦下双光子能量转移特性的研究》一文中研究指出能量从激发态的粒子转移到基态的粒子,或者在两个均处于激发态的粒子之间的转移的过程,称为能量转移过程。能量转移理论,特别是荧光共振能量转移理论(FRET),作为一种重要的理论,在诸多科研领域,尤其是生物领域,占有愈发重要的地位。同时,双光子吸收效应,作为叁阶非线性效应的一种,是强激光作用下光与物质相互作用的现象。相对于单光子吸收过程,双光子吸收效应具有的优秀的空间选择性,高穿透性等优良特性,使得其在诸多领域上可以大展拳脚。而量子点,作为一种在能量状态上可以呈现类似原子的分立能级结构的新兴材料,展现出诸如波长可调,荧光效率高,稳定性强等等优异的光学特性,亦成为目前研究的一大热点。众所周知,生物组织由于其独特的性质,对研究方法要求较高,如安全性,需要实时观测,特殊的波长,需要精确定位等。通过将荧光共振能量转移理论,量子点,双光子吸收过程相结合,将会对生物学奥秘的探索大有裨益。对量子点-有机染料的双光子荧光共振能量转移现象的研究具有十分重要的应用意义。之前报道的文献中,提到量子点参与的荧光共振能量转移过程的文献并不多见,在双光子激发下的量子点能量转移过程的研究则更为稀少。因此,为研究量子点-有机染料体系在飞秒激光激发下双光子能量转移特性,本文利用时间相关单光子计数(TCSPC)技术,对以酞菁铜为受体,碲化镉量子点为供体的量子点-酞菁铜水溶液体系的荧光共振能量转移特性进行表征。结果表明,在飞秒双光子激发条件下,量子点-酞菁铜体系的双光子荧光共振能量转移的效率随着激光功率上升而降低,其FRET效率可达43.8%。同时,本文对以罗丹明B为受体,碲化镉量子点为供体的量子点-罗丹明B水溶液体系的荧光共振能量转移特性进行进一步研究。结果表明,在飞秒双光子激发条件下,体系间荧光共振能量转移效率随着供体吸收光谱与受体荧光光谱的光谱重迭程度增加而增加;而量子点的荧光寿命与受体/供体浓度比率成反相关;体系的荧光共振能量转移效率随着受体/供体浓度呈正相关;双光子荧光共振能量转移效率可达40.1%。(本文来源于《华中科技大学》期刊2015-05-01)

白云[4](2013)在《SPDC中双光子联合频谱操控及剩余泵浦光滤除特性研究》一文中研究指出量子时间同步技术是目前理论精度最高的时间同步技术。而要实现这种高精度时间同步技术,首先最重要的便是获得良好的量子频率纠缠源。研究表明,量子频率纠缠源的频率纠缠特性与量子态联合频谱密切相关,而量子态的联合频谱是由频率纠缠态的产生源、产生过程、产生方式和探测方法等决定的。因此,研究影响量子态联合频谱的物理因素并通过对这些物理参量的操控,有助于我们获得特定频率纠缠特性的频率纠缠源。同时,探索并寻求更好的理论和方法用以优化量子时间同步频率纠缠源也成为其关键。本文从频率纠缠光源的产生机理和方法出发,研究并讨论了自发参量下转换(Spontaneous Parametric Down-Conversion, SPDC)过程中泵浦光空间分布、非线性晶体长度、下转换光出射角度和其收集半径等物理参量对频率纠缠光源纠缠特性的影响,同时分析了滤波片对剩余脉冲泵浦光的滤除效率并进行了实验验证。具体而言包括两大部分。首先,从泵浦光的空间分布特性出发,结合晶体长度、下转换光出射角度与光束收集半径等物理参量,理论分析了各项物理参量对频率纠缠光源纠缠特性的影响。分析结果表明,利用空间到频谱映射(Spatial-to-Spectral Mapping)技术,通过调整和改变某些关键物理参数,可以有效地制备具有特定频率纠缠特性的频率纠缠光源。其次,以788nm宽带脉冲泵浦光经自发参量下转换过程为例,从宽带脉冲泵浦光的光谱分布及滤光片滤光特性参数出发,分析了自发参量下转换产生频率纠缠光源的系统中各类滤光片对剩余脉冲泵浦光的滤除效率,并通过实验和数据处理进行了验证,从而为脉冲泵浦光条件下SPDC过程产生的频率纠缠光源的相关测量提供了理论指导。(本文来源于《中国科学院研究生院(国家授时中心)》期刊2013-05-01)

谭文疆[5](2007)在《自泵浦激发双光子吸收与激发态吸收的研究》一文中研究指出光的非线性吸收是一种基本的光与物质相互作用过程,与非线性光散射,非线性光致折射率变化,非线性荧光发射等过程有着紧密的联系。远离介质共振频率的激光在介质中传播时,往往可能发生双光子吸收或激发态吸收两种不同机制的非线性吸收。当激发态吸收截面大于基态吸收截面时,二者都表现为对光的吸收随激光光强增大显着增强,不能直接从现象上判断此时非线性吸收的真正机制。本文首先介绍非线性光吸收的主要机理和研究进展。其次,利用速率方程理论,分别对有机材料和体半导体材料,建立了合适的自泵浦探测的理论模型。其中对粒子数浓度较小的有机材料采用多能级模型,并用吸收截面描述对应的吸收过程;对粒子数浓度很大的体半导体材料直接利用吸收系数来描述对应的吸收过程。然后,对二者进行了数值模拟分析。通过数值模拟,本文讨论了材料的吸收截面、激发态寿命和激光的功率密度、脉宽对自泵浦激发双光子吸收和激发态吸收的影响;明确了在两类材料中,激发态吸收(自由载流子吸收)和双光子吸收分别在材料对光的非线性吸收中占主导时,以及二者同时存在时,典型的归一化透过率随延迟时间的变化规律。数值模拟研究为实验上区分激发态吸收与双光子吸收提供理论指导。最后,用波长为532nm,脉宽(HMFW)为22ps的激光对以激发态吸收为主的C60甲苯溶液和以双光子吸收为主的ZnSe晶体材料进行了自泵浦探测实验研究,实验结果与理论预期符合较好。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2007-07-01)

钱鹰,路志锋,吕昌贵,宋坤忠,崔一平[6](2006)在《1,3,4-恶二唑衍生物的双光子吸收和双光子泵浦荧光》一文中研究指出依据“推电子基-共轭中心-拉电子基-共轭中心-推电子基”的模型将电荷传输型1,3,4-恶二唑环嵌入芳香共轭体中,通过Wittig-Horner反应合成了2种对称型强双光子吸收和双光子诱导荧光分子2,5-二[4-(2-芳基乙烯基)苯基]-1,3,4-恶二唑.它们的氯仿溶液在锁模Nd:YAG激光器800nm激光照射下,发射出很强的双光子上转换荧光,其最强荧光分别在波长507和475nm.采用非线性透过率法测得其双光子吸收截面分别为1.07×10-46和6.6×10-47cm4?s?photon-1.这2个对称型D-π-A-π-D生色分子从激发端基到π共轭桥的有效能量传输,对双光子吸收和双光子荧光发射能力贡献较大.(本文来源于《化学学报》期刊2006年24期)

关小伟,李中山,Martin.L[7](2006)在《双光子泵浦加偏振光谱技术测量火焰中氢原子的浓度分布》一文中研究指出叙述了一种新的激光诊断技术,双光子泵浦加偏振光谱技术的原理、实验方法和实验结果。利用波长为243 nm的激光,通过双光子泵浦,将H原子从基态12 S1 2泵浦到亚稳态2 2S1/2,在此基础上,利用偏振光谱技术,测量亚稳态2 2S1/2的粒子数分布,其结果反映了火焰中H原子的浓度分布。实验表明:该技术可以大大提高火焰中氢原子的探测灵敏度,并可实现单次二维测量,为火焰中微量原子H的测量提供了一种新的技术手段。(本文来源于《2006年全国光电技术学术交流会会议文集(C 激光技术与应用专题)》期刊2006-11-01)

关小伟,李中山,Martin.L[8](2006)在《双光子泵浦加偏振光谱技术测量火焰中氢原子的浓度分布》一文中研究指出叙述了一种新的激光诊断技术,双光子泵浦加偏振光谱技术的原理、实验方法和实验结果。利用波长为243 nm 的激光,通过双光子泵浦,将 H 原子从基态 1~2S_(1/2)泵浦到亚稳态 2~2S_(1/2),在此基础上,利用偏振光谱技术,测量亚稳态 2~2S_(1/2)的粒子数分布,其结果反映了火焰中 H 原子的浓度分布。实验表明:该技术可以大大提高火焰中氢原子的探测灵敏度,并可实现单次二维测量,为火焰中微量原子 H 的测量提供了一种新的技术手段。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2006年S3期)

田晓宇[9](2006)在《有机染料在飞秒激光泵浦下的双光子光物理特性研究》一文中研究指出本文研究了有机染料的非线性光学特性,特别是双光子吸收特性,主要对有机材料的双光子吸收截面进行了测量。双光子吸收截面是描述材料光学特性的重要参数。本文对双光子吸收截面的测量方法进行了总结。并选用其中方法简单可行,测量相对精确的双光子荧光比较法对新材料的双光子吸收截面进行了测量。测量结果与相关文献的数值相吻合,该系列材料的双光子吸收性能很好。同时,本文对材料的单光子吸收荧光进行了测量,并比较了相同样品的单双光子诱导荧光谱和荧光发射谱的特征与内在联系。进行了荧光量子效率的测量。得出新样品的荧光量子效率较大,尤其是它的固态的荧光量子效率较大。有望被用于固体染料激光器。本文还对多光子荧光谱、放大自发辐射谱、上转换效率测量等非线性光学及激光光谱技术进行了概述,以及综述了有机染料多光子荧光技术的应用前景。(本文来源于《吉林大学》期刊2006-05-15)

郎利影,邢岐荣,李术新,徐世祥,王锴[10](2005)在《双光子吸收及泵浦光斑对太赫兹辐射的影响》一文中研究指出用于产生太赫兹电磁波的ZnTe晶体在820nm处具有良好的相位匹配特性,但是在泵浦光波长为820nm的条件下,ZnTe具有较强的双光子吸收特性,而且通过实验我们发现ZnTe晶体的双光子吸收效应对太赫兹辐射的影响不可忽略。同时由于衍射效应,泵浦光斑的尺寸也影响着太赫兹辐射的产生效率.本文从实验和理论两个方面深入而系统的研究了双光子吸收效应及泵浦光斑尺寸对太赫兹辐射的影响.并在实验的基础上,基于光整流原理和衍射理论同时考虑了双光子吸收效应,建立了这一关系的基本理论模型.理论拟合与实验结果相一致,为我们进一步研究太赫兹的辐射特性和提高太赫兹的产生效率提供了理论基础.(本文来源于《光电技术与系统文选——中国光学学会光电技术专业委员会成立二十周年暨第十一届全国光电技术与系统学术会议论文集》期刊2005-08-01)

双光子泵浦论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

由于蓝光在水中的吸收系数较低,因此蓝光激光器(400 nm~500 nm)在水下光通信方面有着重要的应用,蓝光激光器在海洋资源探测、高密度光存储、激光生物医学等领域具有广泛的应用前景。但是蓝光激光器的发展与红光激光器、绿光激光器相比较而言,有明显的落后,因此在其应用上也受到了很大的限制。目前,蓝光的产生方法包括固体激光器倍频、染料激光器、OPO和四波混频等。四波混频可以实现激光波长的转化,是一种无腔镜激光。近年来,在金属铷蒸汽中的原子能级52D5/2、62P3/2共振、近共振四波混频过程吸引了众多研究者的兴趣。本论文主要基于对铷原子的物理性质和铷原子能级结构的分析,在铷蒸汽中通过四波混频机理实现了778.1 nm→420.3 nm纳秒级脉冲激光束波长转化输出,在45cm长,170℃均匀加热的铷增益池中,转化能量效率可超过1%。文中对增益池温度、增益池长度、泵浦能量等因素对于四波混频转化效率影响进行了研究和分析。同时,通过对泵浦波长与出射波长关系的研究,初步解析了此四波混频转化过程的机理。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

双光子泵浦论文参考文献

[1].徐燕青.钙钛矿半导体纳米晶体的双光子泵浦激光发射研究[D].南京大学.2017

[2].曹睿.双光子泵浦碱金属蓝光研究[D].长春理工大学.2015

[3].李牧野.量子点与有机染料在飞秒激光泵浦下双光子能量转移特性的研究[D].华中科技大学.2015

[4].白云.SPDC中双光子联合频谱操控及剩余泵浦光滤除特性研究[D].中国科学院研究生院(国家授时中心).2013

[5].谭文疆.自泵浦激发双光子吸收与激发态吸收的研究[D].哈尔滨工业大学.2007

[6].钱鹰,路志锋,吕昌贵,宋坤忠,崔一平.1,3,4-恶二唑衍生物的双光子吸收和双光子泵浦荧光[J].化学学报.2006

[7].关小伟,李中山,Martin.L.双光子泵浦加偏振光谱技术测量火焰中氢原子的浓度分布[C].2006年全国光电技术学术交流会会议文集(C激光技术与应用专题).2006

[8].关小伟,李中山,Martin.L.双光子泵浦加偏振光谱技术测量火焰中氢原子的浓度分布[J].红外与激光工程.2006

[9].田晓宇.有机染料在飞秒激光泵浦下的双光子光物理特性研究[D].吉林大学.2006

[10].郎利影,邢岐荣,李术新,徐世祥,王锴.双光子吸收及泵浦光斑对太赫兹辐射的影响[C].光电技术与系统文选——中国光学学会光电技术专业委员会成立二十周年暨第十一届全国光电技术与系统学术会议论文集.2005

论文知识图

不同泵浦长度下CNDPASDB晶体发射的荧...晶体中分子的最高占据轨道(...(a)双光子泵浦条件下,CNDP...(a)变泵浦区域长度技术测晶体增益系...3.10(a,b)双光子泵浦下...双光子泵浦自发放大发射测试系...

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双光子泵浦论文_徐燕青
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