多光子激光材料

2.多光子材料的应用
多光子吸收过程具有非常好三维处理能力和极高的 空间分辨本领。近年来双光子(或者多光子)吸收材料在 生物、物理、化学、医学和微电子技术等多个领域得到 广泛的应用。
应用主要包括： 多光子光限幅 三维信息存储 双光子荧光成像和显微技术 双光子光化学治疗
双光子微加工及频率上转换激光 等等
ห้องสมุดไป่ตู้
光子激光材料的吸 收光谱图和发射光谱图
3光子输入和输出 激光的光谱图
5光子激光的输入和输出激 光的光谱图
多光子激光材料的3光 子激光的输入输出曲线
多光子激光材料的5光 子激光的输入输出曲线
谢谢！
多光子激光材料
姓 名： 黄彪
专业班级：2013级 光学工程
1.背景
相对于线性吸收(单光子吸收)，多光子吸收过程是一种相对比较 弱(发生几率低)的过程，它只有在强光作用下才能发生。但是这种弱 过程可以通过使用具有强多光子吸收系数的材料来弥补。
因此，为了让多光子吸收材料能够满足实际应用， 非常有必要设计、合成新型具有强多光子吸收截面的材 料。多光子激光材料要求材料不仅有大的多光子吸收截 面，还要求材料需要有较高的荧光量子效率以便于实现 粒子反转。
该材料可以实现激光波长从红外 (800nm-2200n)到可见(500nm)的频率上转换。 利用该类材料，基于3光子吸收的激光的频率 上转换效率可以达10. 4 %，同时可以实现5 光子激光。
3.材料的制备
(1) 丙烷磺酸内盐的制备
4一甲基吡咤和1,3一丙烷磺内脂在丙酮中加热回 流12小时，冷却后析出固体，减压抽滤获得内盐。 （2） 多光子激光材料的合成 以呱咤为催化剂，丙烷磺酸内盐与相应的芳香醛反 应，脱水后得到目标化合物。
3.多光子材料
作为一种非线性光学现象，多光子吸收是在 强光激发下，介质同时吸收两个(三个或者更多个) 光子，从基态跃迁到激发态的过程。
同时吸收的光子数是2个
双光子吸收
三阶非线性效应
同时吸收的光子数是3个
三光子吸收
五阶非线性效应
在频率上转换激光的应用中，利用多光子激光材料具有以 下优点: 1、不需要倍频过程的相位 匹配 2、可以简便地利用红外激光实现 激光波长的调谐 3、可以采用膜、波导和光纤等柔性器 件模式 上转换发光：反-斯托克斯发光，由斯托克斯定 律而来。斯托克斯定律认为材料只能受到高能量 的光激发，发出低能量的光。可但是后来人们发 现，其实有些材料可以实现与上述定律正好相反 的发光效果，于是我们称其为反斯托克斯发光， 又称上转换发光
这里介绍是的新型的多光子激光材料，它 一种用于频率上转换激光材料
该材料使用具有推拉电子结构的共扼有机体系，通过 对关键基团的电子分布状态的调控，增强材料的多光子 吸收能力。这类材料的结构如下:
该材料具有以下结构通式：
R1为H原子，C1-C28烷基，C1-C20芳 香基，含有20个碳以下烷基取代的芳香基，R2 为C1-C28烷基，C1-C20芳香基，含有20个碳 以下烷基取代的芳香基C1-C28氟化烷基。