Лазерные методы и средства исследования двухфотонного поглощения сложными люминесцирующими органическими молекулами

• Автор: Макуха, Владимир Карпович
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 277 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ

1.ДВУХФОТОННЫЕ ПРОЦЕССЫ В КОНДЕНСИРОВАННЫХ СРЕДАХ И МЕТОДЫ ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 .Одно- и двухфотонное поглощение

1.2.Экспериментальные исследования двухфотонных процессов с

применением люминесцентных методов

1.3. Измерение сечения двухфотонного поглощения

1.3.1. Измерение сечения за счет измерения поглощения

1.3.4. Измерение сечений с помощью сравнения одно- и двухфотонно возбуждаемой люминесценции

1.3.5. Измерение сечений с помощью эталона 41/

1.4. Аппаратное обеспечение экспериментов по исследованию двухфотонного взаимодействия с органическими молекулами

1.5. Заключение кТлаве 1

2. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЛАЗЕРНЫХ ПУЧКОВ
2.1. Методы регистрации длины волны лазерного излу чения
2.2. Принципы построения электрооптического измерителя длин

2.3. Экспериментальные исследования зйгектрооптического измерителя длин волн лазерног 2.4. Методы измерения радиуса гауссовых пучков
2.5. Измерение радиуса гауссового пучка с помощью щели
2.6. Прохождение эрмит - гауссовых и лагерр - гауссовых пучков
через щель
2.7. Заключение к главе 2

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЛАЗЕРНЫХ ИСТОЧНИКОВ
ВОЗБУЖДЕНИЯ
3.1. Исследование лазеров на УАО:Ыс1 с непрерывной накачкой и модуляцией потерь
3.2. Экспериментальные исследования лазеров на УАвгШ с синхронизацией мод
3.3. Исследование накачки лазеров на красителе второй гармоникой лазера на УАв:Мс1 с непрерывной накачкой
3.4. Заключение к главе 3
4. ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ РЕЗОНАТОРА ЛАЗЕРА НА УАв^Б
4.1. Обзор существующих конфигураций резонаторов
4.2. Оптимизация параметров резонатора лазера на УАО:Ш
4.2.1. Условия устойчивости
4.2.2. Размеры пятен на элементах
4.3. Особенности квантрона К301Б
4.4. Экспериментальные исследования
4.4.1. Отбор квантронов
4.4.2. Измерение параметров кристалла
4.5.1. Универсальная методика расчета
4.5.2. Расчет резонатора для плоского выходного зеркала
4.5.3. Анализ возможных конфигураций резонатора
4.6. Характеристики лазера
4.7. Заключение к главе 4
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ДВУХФОТОННОГО ПОГЛОЩЕНИЯ ЛАЗЕРНОГО
ИЗЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫМИ ЛЮМИНЕСЦИРУЮЩИМИ ОРГАНИЧЕСКИМИ МОЛЕКУЛАМИ
5.1. Методика получения спектров ДФВ
5.2. Оптическая схема для исследования спектров ДФВ
5.3. Полученные результаты
5.4. Методика получения спектров ДФВЛ
5.5 Измерение сечения двухфотонного поглощения
5.5.1. Метод измерения сечения двухфотонного поглощения
5.5.2. Методика измерения сечения двухфотонного поглощения
5.5.3. Оценка точности измерения
5.5.4. Система регистрации и обработки данных
5.5.5. Средства отладки аппаратного обеспечения
5.6. Результаты измерения сечений двухфотонного поглощения
5.7 Заключение к главе 5
6. ПРИКЛАДНЫЕ АСПЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
ДВУХФОТОННОГО ПОГЛОЩЕНИЯ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫМИ ЛЮМИНЕСЦИРУЮЩИМИ ОРГАНИЧЕСКИМИ МОЛЕКУЛАМИ
6.1. Принципы построения 3D оптической памяти с использованием двухфотонных процессов
6.2. Экспериментальные исследования двухфотонно возбуждаемой люминесценции фотохромных материалов
6.2.1. Экспериментальные исследования фотохромных свойств
нафтаценхинонов

1.3.4. Измерение сечений с помощью сравнения одно- и двухфотонно возбуждаемой люминесценции
Одним из эффектов во второй фазе двухфотонного взаимодействия является двухфотонно возбуждаемая люминесценция. По измерению ее мощности можно судить о величине двухфотонного поглощения. Основными здесь являются трудности, связанные с учетом слишком большого параметров, среди которых доля излучения, собираемая оптической системой, пропускание собирающей и спектрально селектирующей оптики, коэффициент усиления ФЭУ, спектральная зависимость чувствительности фотокатода, квантовая эффективность фотокатода. В работе [68] предложено для преодоления этих трудностей проводить непосредственное сравнение интенсивности двухфотонного и однофотонного возбуждения. Кстати, авторы отмечают, что значения сечений почти одинаковы (исследовались антрацен (кристалл) - 25, антрацен (раствор) - 3.5, акридин — 2, 3-аминофталимид - 2) - симметрия сложной молекулы не влияет на вероятность двухфотонного поглощения, что совпадает с выводами работ [50] и [54]. Следующим этапом было применение в качестве источника однофотонного возбуждения второй гармоники излучения того же лазера, который используется как источник двухфотонного возбуждения [60], [69]. В этом случае точность измерения повышается за счет более близкого пространственного распределения возбуждающих пучков при работе в одно-модовом режиме. Учет разности пространственного распределения производился с помощью фотометрирования фотографий пространственного распределения пучков основного излучения и гармоники. В этом методе, который можно назвать люминесцентным методом с одной ячейкой, значение ПСДФП может быть получено после измерения люминесценции, возбуждаемой на частоте второй гармоники, измерения ДФВЛ и нахождения отношения этих величин и отношений интенсивностей возбуждающих