可调谐固体激光染料的超快光物理过程研究

与染料溶液相比，固体激光染料具有无毒，易储存，便于携带等诸多优点，在多领域具有广阔的应用前景。对液体可调谐染料的超快光物理研究已经证明，染料分子之间及染料分子与溶剂间的超快能量弛豫过程对其发光性能具有重要影响。然而目前还非常缺乏专门针对固体激光染料系统瞬态光物理过程的研究。.本项目准备系统研究多种可调谐固体激光染料及其共掺体系的瞬态光动力学过程，分析并揭示固体基质内染料分子在高能量飞秒脉冲激发后具体的能量弛豫途径，研究固体染料在不同光源激发下的光致降解过程。从光与物资相互作用的角度探讨制备条件对可调谐固体激光染料发光特征及超快能量弛豫的影响。加深人们对有机染料分子发光过程及光与物质相互作用的认识。建立相关的理论模型，为进一步提高可可调谐固体染料的发光性能提供理论及实验依据。合成出满足特定调谐要求、高质量的固体激光染料。

对液体激光染料及共掺激光染料进行了基于超短飞秒激光的超快光动力学实验研究。获得了激光染料分子与周围基质及其它染料分子间的瞬态光激发物理学过程实验结果。对上述瞬态物理学过程进行分析，得出了影响激光染料发光性能的关键瞬态光物理学过程为染料分子间及染料分子与周围介质间的电荷能量转移过程。在上述瞬态时间分辨光谱学实验研究结果的基础上对聚合物基质固体激光染料的制备工艺进行了改进。制备出了荧光谱线线宽即调谐范围超过100nm的高质量固体激光染料材料。.在表面处理的基础上对所制备的样品进行了吸收光谱、荧光光谱等光学方面的测试。通过这些常规的光谱手段，对制备条件与材料发光特性的影响进行了充分的分析。对已制得的固体激光染料，采用飞秒激光脉冲作为激发光源，研究其瞬态光吸收过程，并与液体激光染料瞬态光吸收物理特性实验研究结果进行对比。讨论了超短飞秒激光脉冲多光子激发条件下共掺/非掺杂固体基质激光染料体系的光稳定性特性。.目前，项目负责人以第一作者已在国际刊物发表本项目资助SCI文章1篇，EI 文章3篇，在其他相关刊物及网站发表文章2篇，撰写有关技术报告4份。申请发明专利5项，合作培养硕士研究生6名。基于本课题研究过程中的基础及经验，本项目负责人所在的科研团队2012年申请的国家重大科学仪器设备开发专项 “高速平面激光诱导荧光成像诊断仪”项目在经过工信部和科技部等多家机构组织的多轮评审及论证中获得立项。该重大专项要研制的高速平面激光诱导荧光成像诊断仪核心部件就是可调谐激光系统。本项目负责人作为该重大专项关键任务“可调谐激光系统研制”的负责人，承担经费1110万元。