有机双光子吸收和双光子荧光材料的超快光动力学研究

具有强的双光子吸收和双光子荧光发射性能的材料是当前光学领域新材料研究中的一个重点，由于其发射荧光的波长短于激发光波长，非线性的功率关系和很好的空间分辨特性，在光限幅、高密度数据存储以及三维精细加工等高新技术领域有重要的应用前景。本项目在前期已有的研究成果基础上，结合常规光谱和超快激光光谱技术（包括Z扫描、飞秒泵浦-探测及飞秒时间分辨荧光等）研究材料的双光子吸收/荧光发射性能与分子结构、组成分子的官能团、溶剂等因素之间的关系，研究其中的激发态弛豫特性及分子之间的相互作用。研究结果可望从微观机理上帮助我们理解组成分子的不同官能团、分子结构、溶剂、共轭体系以及电荷转移等因素与双光子吸收截面的关系，对新型双光子吸收材料的设计和合成提供有益的依据，并得到有实际应用价值、具有较大的双光子吸收截面及高荧光量子产率的有机双光子材料。

在本项目研究工作中，我们利用非线性光学测试技术，包括Z扫描、双光子荧光等方法测量了不同有机共轭体系的双光子吸收和双光子荧光性质。利用时间分辨光谱技术，包括超快瞬态吸收等手段研究了有机共轭体系光致激发态的能量弛豫过程。结合常规的吸收光谱、荧光光谱等手段，我们分析了不同的分子构型、多支结构、 共轭桥延长、终端取代基推/拉电子能力、终端取代基修饰等手段对双光子吸收能力和激发态性质的影响，并且得到了一些很好的材料。同时，我们对我们和国际上有关研究工作撰写了总结性的评述论文。相关研究结果对设计合成新型有机共轭体系具有有意义的参考价值。