雙光子吸收截面(精)

1、關(guān)于雙光子吸收 裁面的 幾種 測(cè)it方法雙光子吸收當(dāng)光束通過(guò)非線性介質(zhì) 時(shí)，介質(zhì)同時(shí)從光束中 吸收兩個(gè)光子來(lái)激發(fā)物 質(zhì)系統(tǒng)，引起光束的衰減。種三階非線性效應(yīng)過(guò) 程，可以出現(xiàn)在具有對(duì) 稱中心的晶體和各項(xiàng)同 性介質(zhì)中。hvft = 6NcM為單位休積的分子數(shù)通常，雙光了吸收的強(qiáng)弱用雙光了吸收截面5 來(lái)表示J牛= -flr 式屮:當(dāng)兩束光的頻率相同或者只冇光強(qiáng)為/的一束 光在介質(zhì)中傳播時(shí)，雙光子吸收過(guò)程的表達(dá) 式為：測(cè)量雙光子吸收截面的方法非線性透過(guò)率法 Z掃描方法雙光子誘導(dǎo)熒光法（上轉(zhuǎn)換熒光法）雙光子瞬態(tài)吸收光譜法非線性透過(guò)率法均勻光束1冏斯光束hvPSN通過(guò)改變?nèi)肷涔鈴?qiáng)的強(qiáng)度, 紂到隨入射光強(qiáng)變

2、化的非 線性透過(guò)率。用公式對(duì)實(shí) 驗(yàn)屮獲得的隨入射光強(qiáng)變 化的非線性透過(guò)率數(shù)據(jù)進(jìn) 行擬合，求得非線性介質(zhì) 的雙光了吸收系數(shù)”，并町 進(jìn)一步求得雙光r吸收截Mm兀ITT両非線性透過(guò)率法優(yōu)點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單，測(cè)量方便，處理數(shù)據(jù)容易。缺點(diǎn)：(1) 待測(cè)介質(zhì)濃度高時(shí)，線性吸收會(huì)比較大。(2) 入射光強(qiáng)度很高時(shí)，其它機(jī)制的吸收會(huì)對(duì)非 線性吸收過(guò)程有貢獻(xiàn)。(3) 當(dāng)受激輻射、放大自發(fā)輻射、光散射等過(guò)程 有重要影響時(shí)，比實(shí)際值偏?。划?dāng)激發(fā)態(tài)吸收 等過(guò)程有重要影響時(shí)，比實(shí)際值偏人。乙掃描方法靈敏度高，單光束測(cè)量缺點(diǎn)與非線性透過(guò)率法類似。雙光子誘導(dǎo)熒光法（上轉(zhuǎn)換熒光法）對(duì)于很多有機(jī)染料分了，雙光了吸收后將伴隨著 熒

3、光輻射過(guò)程，其熒光發(fā)射波長(zhǎng)比激發(fā)光的波K 短，并且熒光強(qiáng)度與激發(fā)光強(qiáng)度之間的依賴關(guān)系 為平方關(guān)系。通過(guò)測(cè)晟介質(zhì)的雙光了誘導(dǎo)熒光， 也可以得到雙光子吸收截而值。雙光子誘導(dǎo)熒光法（上轉(zhuǎn)換熒光法）槪線幗11能娩際謙影響'入射光強(qiáng)和溶液濃哎比非線性透過(guò)率法分別低 仃13個(gè)數(shù)扯級(jí)，相M于雙光子吸收來(lái)說(shuō)，處芒 非線性效應(yīng)的貢獻(xiàn)被人人減小。利用單色儀可以把雙光子誘導(dǎo)熒光和其它非線 性產(chǎn)用的域應(yīng)區(qū)分開(kāi)來(lái)。由于熒光強(qiáng)度和激發(fā)強(qiáng)度之間為平方關(guān)系，根 據(jù)：rt偏離程度，可以進(jìn)一步減小激發(fā)光強(qiáng)，以 避免儀些坡應(yīng)對(duì)測(cè)址雙光子吸收的影響。雙光子誘導(dǎo)熒光法（上轉(zhuǎn)換熒光法）比較待測(cè)樣品和標(biāo)準(zhǔn)樣品（具有已知6）的雙光子

4、誘 導(dǎo)熒光，求得待測(cè)樣甜的5。1:標(biāo)準(zhǔn)樣品2：待測(cè)樣品F：雙光子誘導(dǎo)熒光強(qiáng)度 cp :熒光最子效率C：樣m濃度L：樣甜通光長(zhǎng)度N：熒光團(tuán)數(shù)密度K：無(wú)屋綱常數(shù)雙光子誘導(dǎo)熒光法（上轉(zhuǎn)換熒光法）準(zhǔn)確度高，但是必須首先測(cè)出樣品的熒光量子 效率，準(zhǔn)確度很大程度上依賴于所選擇標(biāo)準(zhǔn)樣 品。對(duì)實(shí)驗(yàn)光學(xué)裝置要求較高。尤其対熒光收集系 統(tǒng)，必須保證兩次測(cè)量熒光時(shí)的熒光收集效率 是相同的。難以測(cè)出非熒光材料的雙光子吸收截面。雙光子瞬態(tài)吸收光譜法山激發(fā)態(tài)泵浦探測(cè)瞬 態(tài)吸收光譜法發(fā)展而來(lái), 是I唯一能粘確測(cè)出非熒 光材料雙光了吸收截面的方法。能將接的雙光了吸收 和通過(guò)中間實(shí)能級(jí)實(shí)現(xiàn) 的連續(xù)分布吸收區(qū)分開(kāi)和雙光了誘導(dǎo)熒光法類 似，該方法也是通過(guò)比 較待測(cè)樣品和已知雙光 了吸收截而的標(biāo)準(zhǔn)樣品 來(lái)求紂待測(cè)樣品的兒Lasei Drainmeior、 、mCU(ciMiuzr-J U«irvI E<Fiobf lcn<PtnnpSaJitpk 八f<-U雙光子瞬態(tài)吸收光譜法*rnux根據(jù)以下公式町得到待 測(cè)