聚集類型對有機雙光子泵浦微納雷射器性能的影響

《聚集類型對有機雙光子泵浦微納雷射器性能的影響》是依託首都師範大學，由徐珍珍擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：聚集類型對有機雙光子泵浦微納雷射器性能的影響
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：徐珍珍
• 依託單位：首都師範大學

項目摘要

信息技術的發展要求高速廉價微型化的光子學器件。作為微型相干光源的有機雙光子泵浦微納雷射器，由於其光穩定性、成本低廉、可寬範圍調諧、無需相位匹配等優點引起了廣泛關注。到目前為止絕大多數有機雷射晶體的設計原則都僅僅局限於分子內的因素。針對這一問題，在本項目中我們擬通過分子設計，合成系列具有較大雙光子吸收截面的分子，在微納結構製備的基礎上，研究分子結構、聚集類型與材料雙光子上轉換螢光（雷射）光功能之間的內在調控機制。重點從有機微納晶體雙光子吸收截面、固體螢光量子產率、能級結構三個方面探討聚集類型（分子間的因素）對雙光子上轉換（熒）雷射性能的影響，對雙光子器件以及有機微納晶體雷射器的研製與發展提供實驗和理論指導。

結題摘要

信息技術的發展要求高速廉價微型化的光子學器件。作為微型相干光源的有機微納雷射器，由於其光穩定性、成本低廉、可寬範圍調諧等優點引起了廣泛的關注。到目前為止絕大多數有機雷射晶體的設計原則都僅僅局限於分子內的因素。 針對這一問題，在為期三年的執行過程中，我們設計合成系列具有較大雙光子吸收截面的分子，利用液相法和模板法的手段成功構築了多種低維晶態有機微納米結構，研究了分子自組裝過程、微納結構微腔、模板限域生長等對微納結構光學性質的調控作用。在微納結構製備的基礎上，研究分子結構、聚集類型與雙光子螢光、雷射性能之間的內在調控機制。重點從有機微納晶體雙光子吸收截面、固體螢光量子產率、能級結構三個方面探討聚集類型對雙光子上轉換（熒）雷射性能的影響，對有機微納晶體雷射器的研製與發展提供實驗和理論依據。另外通過模板限域生長實現了高效高定位的雷射陣列器件製備，通過在有機微納結構表面引入二氧化矽殼層後，大大改善了有機微納雷射器的光學穩定性和生物相容性，利用雷射的窄線寬、高亮度、高偏振性等優點，實現了超窄化、多模式細胞標記手段。另二氧化矽殼層易連線抗體和抗原，為普適性的靶向定位示蹤提供奠定理論和實驗的基礎。 在國家自然科學基金委的關心和大力支持下，在項目組成員的共同努力下，本項目取得了若干創新性的研究成果，成功完成了項目的預期目標。超額完成了在主流學術刊物上發表3至5篇論文的預期研究成果，至今已在國際高水平學術刊物上共發表研究論文 8篇，分別發表在ACS Nano, ACS Appl. Mater. Interfaces，Adv. Opt. Mater., J. Mater. C, Chem. Comm, Chem. Asian. J 等國際著名化學和材料期刊上，受到國內外同行的廣泛關注。此外，若干實驗結果尚在整理中，將於近期完善並投稿。