1 长春新产业光电技术有限公司, 吉林 长春 130103
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
紫外激光器是研究紫外共振拉曼光谱的重要工具,拉曼信号可以通过共振拉曼效应得到增强,从而降低拉曼测量的探测极限。本文研究了一种输出波长为228 nm的窄脉宽全固态紫外激光器。首先,以Nd:YVO4作为增益介质,采用电光调Q腔倒空技术,实现了纳秒量级914 nm基频光输出。然后,经过偏硼酸锂(LBO)晶体产生二次谐波,最终经偏硼酸钡(BBO)晶体获得四次谐波228 nm紫外激光。在此基础上,进一步研究了不同重复频率时基频光和倍频光功率的变化规律,优化了紫外激光器的输出效率。实验结果表明:当总抽运功率为30 W时,在10 kHz重复频率下,可获得最高平均功率为84 mW的228 nm紫外激光输出。228 nm激光在5~25 kHz重复频率范围内连续可调,脉冲宽度保持在2.8~2.9 ns,能够满足紫外光谱检测技术领域的应用需求。
228 nm激光器 紫外激光 腔倒空技术 二次谐波 228 nm laser ultraviolet laser cavity dumped laser second harmonic
采用化学气相沉积方法和逆向气流策略,成功地可控合成了均匀、平整、结晶良好的单层、2H相、3R相以及螺旋结构硒化钨(WSe2)单晶,利用光学显微镜、原子力显微镜、拉曼和光致发光光谱等表征进行测试分析,证实了WSe2具有优异的晶体质量。通过精确控制炉腔温度分布实现了不同原子层堆垛方式的生长调控,利用过饱和度理论分析推测出螺旋堆垛及位错臂的数量与不同过饱和度分布之间的关系,在螺旋的WSe2结构中观测到了两个数量级的二次谐波产生(SHG)增强,通过SHG偏振特性表征螺旋结构的偏转角度,揭示了层间耦合作用和内部应变对螺旋堆垛的影响,有助于推动二维半导体多相可控生长和光电物性调控研究。
材料 过渡金属硫族化合物 逆向气流化学气相沉积 螺旋堆垛 二次谐波产生
南京邮电大学 电子与光学工程学院、柔性电子(未来技术)学院,南京210023
为了在波导中轻松实现相互作用波之间的相位匹配,产生有效的二次谐波,设计了一种新型条形波导--二氧化硅-铌酸锂-二氧化硅(SiO2-LiNbO3-SiO2),该条形波导由SiO2和无蚀刻z切割的LiNbO3组成,通过调整波导结构分析了波导的色散,研究了不同尺寸的SiO2对基波与二次谐波相位匹配点的影响,分析了该条形波导倍频的可行性,并利用脉冲的振幅和宽度对频谱展宽的特性,实现超宽带连续谱。仿真结果表明:在覆盖层SiO2宽度为1 600 nm、高度为400 nm的条形波导结构中,使用脉冲振幅为107 a.u.,脉冲宽度为10 fs的超短脉冲,得到了一个带宽为1 302.5 nm的超宽带连续谱。
铌酸锂 相位匹配 二次谐波产生 超连续谱 光通信 lithium niobate, phase matching, second harmonic g
1 佛山科学技术学院物理与光电工程学院,广东 佛山 528000
2 重庆大学光电工程学院,光电技术及系统教育部重点实验室,重庆 400044
3 湘潭大学物理与光电工程学院,湖南 湘潭 411105
4 华南师范大学生物光子学研究院,广东省激光生命科学重点实验室,广东 广州 510631
二次谐波成像作为一种高空间分辨率和高穿透深度的非线性光学成像技术,可以避免荧光成像中由能量吸收导致的光漂白和饱和吸收等问题,在临床诊断和生物医学领域具有广阔的应用前景。笔者引入了一种具有中心反演对称破缺、高非线性光学效应的材料——硅量子点作为二次谐波探针,同时为了增强硅量子点的生物亲和性并减少其表面氧化,利用聚乙二醇对硅量子点进行修饰,并将其作为生物探针探究了其在人肝癌细胞(HepG2)中的二次谐波成像效果。通过与双光子荧光成像结果进行对比发现,基于聚乙二醇修饰的硅量子点的二次谐波成像技术具有可靠性和稳定性。本研究对未来硅量子点在分子成像、药物递送和干细胞治疗中的应用具有积极的推动作用。
非线性光学 二次谐波成像 硅量子点 人肝癌细胞 生物探针 中国激光
2023, 50(21): 2107109
1 中国科学院物理研究所,北京 100190
2 清华大学物理系,北京 100084
使用强场太赫兹泵浦二次谐波产生探测、研究外尔半金属TaAs中的三阶非线性响应过程。当泵浦太赫兹电场沿着TaAs(112)晶面的不同晶向时,强场太赫兹诱导的光学二次谐波信号展现出了不同的响应,这可以用泵浦太赫兹电场引入的三阶非线性极化来定量地解释,其中较大的zzzz分量可能起着重要的作用。
非线性光学 强场太赫兹 二次谐波产生 外尔半金属 中国激光
2023, 50(17): 1714016
1 华南理工大学医学院,广东 广州 510006
2 南方医科大学附属广东省人民医院(广东省医学科学院),广东 广州 510080
3 中国科学院深圳先进技术研究院生物医学光学与分子影像研究中心,广东 深圳 518055
衰老是引起主动脉硬化进而引发各种心血管疾病的主要独立风险因素。对主动脉增龄性改变进行定量评估有望为心血管疾病研究提供重要线索。采用二次谐波成像技术,结合三维灰度共生矩阵纹理分析算法,对不同周龄大鼠主动脉血管壁内外表面的胶原纤维进行了定量评估;提取出多种可量化表征主动脉增龄性改变的特征参数,从胶原纤维微结构角度揭示了主动脉增龄性变化规律。上述方法及提取出的特征参数有望为评估血管老化程度提供有力工具和重要参考指标,并进一步应用于与老化相关的心血管疾病的研究。
医用光学 二次谐波成像 三维灰度共生矩阵 主动脉 增龄性改变 胶原纤维 中国激光
2023, 50(15): 1507102