Исследование оптических свойств нелинейных сред для ограничения интенсивности мощного лазерного излучения
Диссертация
Проведено исследование растворов мероцианиновых пирановых красителей ДЦМ и ДЦМ 684 и полиметиновых красителей ПК 792 и ПК 7098 по методике Z-сканирования на длине волны лазерного излучения- 532 нм при длительности импульса 350 пс. Определены нелинейные параметры нелинейный показатель преломления ?, сечение поглощения аг между первым и вторым возбужденными синглетными уровнями красителей… Читать ещё >
Список литературы
- Федоров Б.Ф. Лазеры. Основы устройства и применения, Москва: ДОСААФ, 1988, с.145−159.
- П.С.Авдеев, Ю. Д. Березин, В. В. Волков. Лазер в лечении стромальных заболеваний роговицы // Вестник офтальмологии, 1981, № 1, с. 32−35.
- Степанов А.Г., Сабарно Р. В. Техника безопасности при эксплуатации лазерных установок. Киев: Техника, 1989, 110 с.
- Hollins R.C. Materials for optical limiters // Current opinion in solid state and materials science, 1999, Vol. 4, p. 189−196.
- Tech. Progr. XI Intern. Confer. «Laser Optics», St. Petersburg, Russia, 2003.6. Tech. Progr. XII Conference on Laser Optics. St. Petersburg, 2006,
- Nonlinear Optics, 1999, v. 21.
- Nonlinear Optics, 2001, v. 27.
- Hecht J. E-O tools prove vital to modern medicine Laser Focus World, 1996,-No. 11, p.37−38.
- Белоусова И.М., Данилов О. Б., Сидоров А.И. А.А. Нелинейно-оптические ограничители лазерного излучения // Оптический журнал. 2009, том 76, № 4, с. 7184.
- Копылова Т.Н., Луговский А. П., Подгаецкий В. М., Пономарева О. В., Светличный В. А. Ограничитель интенсивности лазерного излучения на основе полиметиновых красителей. // Квантовая электроника, 2006, том 36, № 3, с. 274 279.
- Guiliano C.R., Hess L.D. Reverse saturable absorption // IEEE J. Quant. Electr., 1967, Vol. 3, p. 358−367.
- Грязнов Ю.М., Лебедев О. Л., Частов А. А. Вид последовательности спиновых эхо при использовании импульсов, не удовлетворяющих условию поворота на 180° // Журнал прикладной спектроскопии, 1969, том 11, № 1, с. 76−781
- Blau W., Byrne Н., Dennis W.M., Kelly J.M. Reverse Saturable Absorption in Tetraphenylporphyrins // Opt. Comm., 1985, Vol. 56, p. 25−29.
- Dou K., Sun X., Wang X., Parkhill R., Guo Y., Knobbe E.T. Optical limiting and, nonlinear absorption of excited' states in metalloporphyrin-doped sol-gels // IEEE J. Quant. Electr., 1999, Vol. 35, No. 7, p. 1004−1014.
- Balenko V.G., Bogdanova M.G., Kovshev E.I., Luk’yanets E.A., Mizin V.M., Tomilova L.G., Timokhovich N.V. Early Haustorium Development in Triphysaria: A View from Inside the Nucleus // Abstr. II Int.Symp. «C.F.Dye'92», Kobe, Japan, 1992, p.77−79.
- Perry J.W., Khundar L.R., Coulter D.R., Alvarez D., Marder S.R., Wei Т.Н., Sence M.J., Van Stryland E.W., Hagan D.J., Messier J. Refraction in Solutions of Phthalocyanines //Nato ASI ser. E, 1991, Vol. 194, p. 369−378.
- Perry J. W., Mansour K., Lee I.Y.S, Wu X.L., Bedworth P.V., Chen C.T., Ng D., Marder S.R., Miles P., Wada Т., Tian M., Sasabe H. Organic Optical Limiter with a Strong Nonlinear Absorptive Response // Science, 1996, Vol. 273. No. 5281, p. 15 331 536.
- Mansour K., Alvarez D., Perry K.J., Choong I., Marder S.R., Perry J.W. Optical power limiting in multilayer systems with nonlinear response // Proc. SPIE Int.Soc.Opt.Eng., 1993, Vol. 1853, p. 132−140.
- Perry J.W., Mansour K., Marder S.R., Perry K.J., Alvarez D., Choong I. Enhanced Reverse Saturable Absorption and Optical Limiting in Heavy-Atom Substituted Phthalocyanines // Opt.Letts., 1994, Vol. 19, No. 9, p. 625−627.
- Hu S., Wang H-L., Malko A., Kohman R., Smilowitz L., Klimov V., McBranch D.W. Fullerene-polymer solar cells // Proc. SPIE Int.Soc.Opt.Eng., 1999, Vol. 3978, p. 76−84.
- Perry J.W., Mansour K., Lee I.-Y.S., Wu X.-L., Bedfoth P.V., Chen C.-T., Ng D., Marder S.R., Miles P., Wada Т., Tian M., Sasabe H. Organic optical limiter with a strong nonlinear absorptive response // Science, 1996, Vol. 273, p. 1553−1536.
- Guo F., Chen Yu., Sum W., Wang D., Zhao L., Lu Z., Xie Y. Optical limiting of penta-azadentate complexes in solution for picosecond pulses // Proc. SPIE Int.Soc.Opt.Eng., 1999, Vol. 3978, p. 58−65.
- Воропай E.C., Попечиц В. И., Самцов М. П. Спектральные свойства и устойчивость полиметиновых красителей в растворах. Минск: Техника, 1992, 265 с.
- Светличиый В.А., Светличная Н. Н., Синченко Е. И., Вайтулевич Е. А., Лапин И. Н. Оптическое лимитирование наносекундного лазерного излучения полиметиновыми красителями // Оптика атмосферы и океана, 2003, том 16, № 8. с. 747−750.
- Xia Т., Hagan D.J., Sheik-Bahae М., Van Stryland E.W. Eclipsing z-scan meashurement of X/104 wave-front distortion // Opt.Lett., 1994, Vol. 19, No. 5, p. 17 871 803.
- Танеев P.A., Ряснянский А. И., Кодиров M.K., Усманов Т. Нелинейно-оптические характеристики пленок и растворов, содержащих фуллерены //Квантовая электроника, 2000, том 30, № 12, с. 1087−1090.
- Светличный В. А. Экспериментальное исследование нелинейного поглощения растворов полиметиновьтх красителей методом z-сканирования // Квантовая электроника, 2006, том 36, № 1, с. 51−56.
- Hollins R.C. Goals, architectures, and materials for broadband eye protection // Nonlinear Optics, 2001, Vol. 27, p. 1−11.
- Hoffman R.C., Stetyich K.A., Potember R.S. Solvent effect on the third-order nonlinearity and optical limiting ability // J.Opt.Soc.Amer.B, 1989, Vol. 6, No. 4, p. 772 777.
- Wu X.-L., S. Lee I.-Y., Hu Z.-Y., Rckel H., Marder S.R., Perry J.W. Two-Photon Absorption and broadband optical limiting with bis-donor stilbenes // Optical Letts., 1997, Vol. 22, No. 24, p. 1843−1845.
- Oberle J., Bramerie L., Jonusauskaus G., Rulliere C. Optical-limiting properties of a push-pull diphenyl-butadiene // Optics Comm., 1999, Vol. 169, p. 325−332.
- Perry J.W., Barlow S., Ehrlich J.E., Heikai A.A., Hu Z.-Y., Lee L.-Y.S., Mansour K., Marder S.R., Rockel H., Rumi M., Thayumanavan S., Wu X.L. Substituted conjugated organic chromophores //Nonlinear optics, 1999, Vol. 21', No. 1−4, p. 225−238.
- Khoo L.C., Chen P.H., Wood M.V., Miller M.J., Mott A., Perry MJ. Nanosecond and picosecond nonlinear absorption studies of a highly nonlinear organic liquid for optical limiting application // Proc. SPIE Int.Soc.Opt.Eng., 1999, Vol. 3978, p. c46−57.
- Qureshi F.M., Martin S.J., Kar A.K., Anderson H.L. Optical limiting properties of a zinc porphyrin and monomer model compounds // Chem. Phys., 1998, Vol. 231, p.87−94.
- Чуносова C.C., Светличный B.A., Мешалкин Ю. П. Измерение сечения двухфотонного поглощения дициапометилен-пиранов методом z-сканирования // Квантовая электроника, 2005, том. 35, № 5, с. 415−419.
- Hecht J. Nanosecond optical limiter exceeds dynamic range of 7500 // Laser Focus World, 2000, No. 6, p.ll.
- Белоусов В.П., Белоусова И. М., Будтов В. П., Данилов В. В., Данилов О. Б., Калинцев А. Г. Мак А.А. Фуллерены: структурные, физико-химические и нелинейно-оптические свойства // Оптический журнал, 1997, том 64. № 12. с. 3−37.
- Сидоров А.И., Виноградова О. П., Бандюк О. В. Особенности нелинейно-оптического отклика композитных сред на основе наноструктур с поглощающим ядром и металлической оболочкой вблизи плазмонного резонанса // ЖТФ, 2008, том 78, № 6, с. 70−75.
- Tutt L.W., Kost A. Optical Limiting Performance of C6o and C70 solutions // Nature, 1992, Vol. 356, p. 225−226.
- Kost A., Tutt L., Klein M.B., Dougherty Т.К. W.E.Elias. Optical limiting with C60 in polymetyl methacrylate // Optics Letts., 1993, Vol. 18, No. 5, p. 334−336.
- Tutt L.W., McCahon S.W. Reverse saturable absorption in metal cluster compounds // Optics Letts., 1990, Vol.15, No. 12, p. 700−702.
- Tutt L.W., Boggess T.F. A review of optical limiting mechanisms and devices using organics, fiillerenes, semiconductors and other materials // Prog. Quant. Electr., 1993, Vol.17, p. 299−338.
- Каманина H.B., Капорский JI.H. Оптическое ограничение лазерного излучения в диспергированных жидкокристаллических структурах с фуллеренами // Письма в ЖТФ, 1999, том 25, № 7, с. 18−24.
- Каманина Н.В., Капорский JI.H., Leyderman A., Barrientos А. Исследование эффекта оптического ограничения лазерного излучения в фуллеренсодержащей системе COANP-полиимид // Письма в ЖТФ, 2000, том 26, № 7, с. 24−30.
- Каманина Н.В., Александрова E.JL, Капорский JI.H. Эффект оптического ограничения в тонких пленках С70-полиимид. Влияние фуллеренов на пропускание фуллеренсодержащих пленок азидов // Письма в ЖТФ, 2000, том 26, № 9, с. 87−93.
- Belousova I.M., Mironova N.G., Scobelev A.G. The investigation of nonlinear optical limiting by aqueous suspensions of carbon nanoparticles // Opticalvcommunications, 2004 Vol. 235 No. 4−6 p. 445−452.
- Hagan D.J., Van Stryland E.W., Wu Y.Y., Wei Т.Н., Sheik-Bahae M., Said A., Mansour K., Young J., Soileau M.J. Passive broadband high-dynamic-range semiconductor limiters //Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng., 1989, Vol. 1105, p.103−113.
- Багров И.В., Жевалков А. П., Михеева О. П., Сидоров А. И., Судариков В. В. Низкопороговое ограничение инфракрасного излучения в примесных полупроводниках // Оптический журнал, 2002, том 69, № 2, с. 1'5−20.
- Данилов О.Б., Климов В. А., Михеева О. П., Сидоров А. И., Тульский С. А., Шадрин Е. Б., Янчев И. Л. Оптическое ограничение излучения среднего К диапазона в пленках диоксида ванадия // ЖТФ, 2003, том 73, № 1, с. 77−80.
- О.Б. Данилов, А. И. Сидоров. Оптический ограничитель. Патент РФ № 2 216 837,01.10.01.
- Сидоров А.И. Оптические свойства композита с наночастицами серебра в диапазоне 8−12 мкм // Оптический журнал, 2003, том 70, № 2, с. 9−14.
- Михеева OIL, Сидоров А. И. Оптические ограничители 10-микронного излучения наночастицами хлорида серебра // Письма ЖТФ, 2004, том 74, № 6- с. 16−19.
- Сидоров А.И., Виноградов О. П., Бандюк О. В. Особенности нелинейно-оптического отклика композитных сред на основе наноструктур с поглощающим ядром и. металлической оболочкой вблизи плазменного резонанса // ЖТФ, 2008, том 78, № 6, с. 70−75.
- Сидоров А.И., Виноградов О.П, Бандюк О. В. Нелинейно-оптический отклик полупроводниковых наночастиц с металлической оболочкой на длине волны 1,06 мкм // Оптический журнал, 2008, том 75, № 7, с. 11−17.а
- Ораевский A.H. Некоторые аспекты энергетики прямого преобразования световой энергии в химическую // Химия высоких энергий, 1981, том 15, с. 462 467.
- Ораевский А.Н., Проценко И. Е. Процесс формирования когерентности в лазерах // Изв. АН СССР, 1986, том 50, № 4, с. 715−725.
- Soileau M.J., Van stryland E.W., Guna S., Sharp E.J., Wood’G.L., Pohlman J.L. Nonlinear optical properties of liquid crystals in the isotropic phase // Mol. Cryst. Liq. Cryst., 1987, Vol.143, p. 139−142.
- Duguay M.A., Hansen J.W. Picosecond fluorescent kinetics of in vivo chlorophyll // Appl.Phys.Letts., 1969, Vol. 15, No. 6, p. 192−195.
- Фабелинский И.Л. Спектры света молекулярного рассеяния и некоторые их применения // Успехи физических наук, 1994, том 164, No. 9, с. 897−935.
- Chang T.Y. From power limiting experiments an nonlinear refractive index value fifty eight times that for carbon disulphide // Optical Eng., 1981, v.20, N 2, p.220−228.
- Kanbara H., Hideki H., Kaino Т., Kurihara Т., Ooba N., Kubodera K. Highly selective acetal cleavage using new organoaluminum reagents // JOSA B, 1994, Vol. 11, No. 11, p. 2216−2223.
- Simoni F., Cipparrone G., Umeton C., Arabia G., Chidichimo G. Optical nonlinearities induced by thermal effects in polymer dispersed liquid crystals // Appl. Phys. Letts., 1989, Vol. 54, p. 896−897.
- Shirk J.S., S. Pong R.G., Bartoli F.J., Show A.W. Optical limiter using a lead phtalocyanine // Appl.Phys.Letts., 1993, Vol. 63, No. 14, p. 1880−1882.
- Hagan D.J., Yang S., Basanes C., Van Stryland E.W., Moreshead W., Nogues J.-L. Porphyrins and phthalocyanines as materials for optical limiting // Proc. SPIE Int.Soc.Opt.Eng., 1999, Vol. 3978, p. 17−21.
- Justus B.L., Campillo A.J., Huston A.L. Thermaldefocusing scattering optical limiter // Opt.Letts., 1994, Vol. 19, No. 9, p. 673−675.
- Andrieux M., Lafonta F.- Riehl D. Photoactivated method and device for broadband limitation of a luminous flux US Patent No. 6.384.960, 07.05.02.
- Wood G., Sharp E., Shurtz R. Nonlinear optical power limiting using self-trapping of light. US Patent No. 5.739.947, 14.04.98.
- Shurtz I., Richard R. Nonlinear optical power limiter using self-trapping of light US Patent No. 5.301.009, 05.04.94.
- Sharp E., Wood G., Shurtz II., Richard R. Broadband self-activated optical power limiter system and device US Patent No. 5.317.454, 31.05.94.
- Justus B.L., Huston A., Campillo A. Hybrid thermal-defocusing/nonlinear-scattering broadband optical limiter for the protection of eyes and sensors. US Patent No. 6.297.918, 02.10.01.
- Meinzer R., Townsend S. Broadband optical limiter with sacrificial mirror to prevent irradiation of a sensor system by high intensity laser radiation. U.S. Patent No. 5.153.425, 06.10.92.
- Данилов О.Б., Сидоров А. И. Ограничитель инфракрасного излучения Патент РФ № 2 237 915, 08.04.02.
- Gumbs R.W. Nonlinear optical shield. US Patent No. 5.173.811, 11.10.91.
- Wood G., Elser W., Sharp E. Nonlinear rugate optical1 limiter. US Patent No. 5.301.069,05.04.94.
- Van Stryland E.W., Wu Y.Y., Hagan DJ. Optical-limiting with semiconductors // J. Opt. Soc. Am., 1988, Vol. 5- No. 9, 1988H994.
- Van Stryland E.W., Wu Y.Y., Hagan D.J. Monolithic optical power limiter based on two-photon absorption. US Patent No. 4.846.561, 07.11.89.'
- Hernandez F. E., Shensky III W., Cohanoschi I., Hagan D. J., Van-Stryland E. W. Carbon-black suspension based broadband optical limiter // Appl. Opt. 2002, Vol. 41, No. 6, p. 1103−1107.
- SunfY.P, Riggs J.E., Rollins H: W., Guduru R. Strong Optical’Limiting of Silver-Containing «Nanocrystalline Particles, in Stable Suspensions // J.Phys.Chem.B, 1999, Vol. 103- No. l, p. 77−82.
- Staromlynska J., McKay T.J., Wilson P. Broadband1 optical limiting based on excited state absorption in Pt: ethynyl // J. Appl. Phys, 2000,1 Vol. 88, 1726−1732.
- Изаак Т.И., Бабкина О. В., Лямина Г. В., Светличный- В.А. Формирование пористых никельсодержащих полиакрилатных нанокомпозитов // Журн. Физ. Химии, 2008, том 82, №> 12, с. 2341−2347.
- Furrow G.,. Greer S. Critical behavior of the density, heat capacity, and refractive index for triethylamine + Water-// J.Chem. Phys., 1983, Vol. 73, 3474−3481.
- Isumi Y., Dondos A., Picot C. Study on polymer-solutions in solvent mixtures in the vicinity of the critical-point of the solvents 3 turbidimetric: study of 4 new ternary-systems // J. Phys., 1981, Vol: 42, 353−358.
- Бункин Ф.В., Подгаецкий B.M., Семин B:H. Светоиндуцированный спинодальный распад в расслаивающих растворах // Письма в ЖТФ, 1988, том 14, № 2, с. 162−165.
- Коган В.Б. и др. Справочник по растворимости, т. 1 (M.-JL, изд. АН .СССР в 3 томах, 1963).
- Скрипов В.П., Виткалов B.C., Колпаков Ю. Д. Кинетика приближения к равновесию систем вблизи критической точки по данным светорассеяния // ЖФХ 1980, том 54, № 10, с. 1754−1758.
- Скрипов В-П., Скрипов А. В. Спинодальный распад // УФН, 1979- том 128, № 2, с. 193−231.
- Бункин Ф.В., Трибельский М. И. Нерезонансное взаимодействие мощного оптического:излучения:с жидкостью // УФН, 1980, том 130, № 2, с. 193−239:
- Sheik-Bahae М., Said A.A., Van Stryland E.W. High-sensitivity single-beam n2 measurements // Opt.Lett., 1989, № 17, Vol.14, p. 955−957.102.. Герасименко А. Ю., Красовский В. И., Луговский А. П., Подгаецкий В. М.,.
- Wang J., Sheik-Bahae M., Said A.A., Hagan DJ., Wan-Stryland E.W. Time-resolved Z-scan measurements of optical nonlinearities // Opt.Soc.Am., 1994, Vol. 11, No. 6, 1009−1017.
- Герасименко А.Ю., Подгаецкий B.M., Красовский В. И., Луговский А. П. Обратное насыщение поглощения в красителях ПК 792 и ПК 7098 // Краткие сообщения по физике ФИАН, 2009, № 10, с. 9−19.
- Светличный В.А., Самцов М. П., Базыль O.K., Смирнов О. В., Мельников Д. Г., Луговский А. П. Оптические свойства индотрикарбоцининового красителя как ограничителя мощности лазерного излучения // Журнал прикл. спектроскопии, 2008, том 74, № 4, с. 473−479.
- Копылова Т.Н., Луговский А. П., Подгаецкий В. М., Пономарева О. В., Самцов М. П., Светличный В. А., Селищев C.B. Рабочее вещество ограничителя интенсивности мощного оптического излучения. Патент РФ № 2 307 435 от 09.02.2006.
- Светличный В.А., Копылова Т. Н., Майер Г. В., Лапин И. Н., Деревянко H.A., Ищенко A.A. Фотоника катионных симметричных полиметиновых красителей при лазерном возбуждении // Квантовая Электроника, 2007, том 37, № 2, с. 118.
- Герасименко А.Ю., Морозов P.A., Бобринецкий И. И. Разработка физико-технологического базиса лазерного наноформирования биосовместимых композитов // Международного форума по нанотехнологиям (Rusnanotech 09): Тезисы докладов. М.: Москва, 2009. — с. 790.
- Герасименко А.Ю. Применение наноматериалов в лимитерах интенсивности лазерного излучения // Микроэлектроника и информатика 2009. XVI всероссийская межвузовская НТК студентов и аспирантов: Тезисы докладов. — М.: МИЭТ, 2009. — с. 277.
- Светличный В.А., Изаак Т. Н., Подгаецкий В. М., Герасименко А. Ю. Ультрадисперсные системы как лимитеры интенсивности лазерного излучения // Нанотехника, 2009, № 1(17), с. 94−98.
- Suni Ya.-P., Riggs J.E., Henbest K.B., Martin R.B. Nanomaterials as Optical Limiters // J. Nonlinear Opt. Phys. Mater, 2000, Vol. 9, № 4, p. 481−503.
- Gerasimenko A.Yu., Podgaetsky V.M., Semin M.V., Simunin M.M. Development of laser radiation1 limiters based on splitting solutions // Optical Memory and Neural Networks (Information Optics), 2010, Vol. 19, No. 4, p. 274−222.
- Герасименко А.Ю., Маслобоев Ю. П., Подгаецкий В. М., Селищев С. М., Терещенко С. А. Моноблочный ограничитель интенсивности лазерного излучения // Патент РФ № 2 350 991 с приоритетом от 22 июня 2007 г. (Бюллетень ОИПОТЗ № 9, 2009).