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用于超快宽带激光防护的共轭扭曲并苯高性能光限幅材料

吴幸智,  周文法,  沈磊,  肖金冲,  宋瑛林

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吴幸智, 周文法, 沈磊, 肖金冲, 宋瑛林. 用于超快宽带激光防护的共轭扭曲并苯高性能光限幅材料[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(11): 1103001-1103001(6). doi: 10.3788/IRLA201948.1103001
引用本文: 吴幸智, 周文法, 沈磊, 肖金冲, 宋瑛林. 用于超快宽带激光防护的共轭扭曲并苯高性能光限幅材料[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(11): 1103001-1103001(6). doi: 10.3788/IRLA201948.1103001
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Wu Xingzhi, Zhou Wenfa, Shen Lei, Xiao Jinchong, Song Yinglin. Conjugated twistacene as high-performance optical limiting material for ultrafast broadband laser protection[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(11): 1103001-1103001(6). doi: 10.3788/IRLA201948.1103001
Citation: Wu Xingzhi, Zhou Wenfa, Shen Lei, Xiao Jinchong, Song Yinglin. Conjugated twistacene as high-performance optical limiting material for ultrafast broadband laser protection[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(11): 1103001-1103001(6). doi: 10.3788/IRLA201948.1103001
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用于超快宽带激光防护的共轭扭曲并苯高性能光限幅材料

doi: 10.3788/IRLA201948.1103001
  • 1.

    苏州科技大学 数理学院 江苏省微纳热流技术与能源应用重点实验室,江苏 苏州 215009;

  • 2.

    光电信息安全控制科学技术实验室,天津 300308;

  • 3.

    苏州大学 物理科学与技术学院,江苏 苏州 215006;

  • 4.

    河北大学 化学与环境科学学院 河北省化学生物学重点实验室 教育部药物化学与分子诊断重点实验室,河北 保定 071002;

  • 5.

    哈尔滨工业大学 物理系,黑龙江 哈尔滨 150001

基金项目: 

国家自然科学基金（11804244）;重点实验室基金（6142107180310）;江苏省自然科学基金（BK20180965）

详细信息
    作者简介:

    吴幸智(1987-),男,讲师,博士,主要从事非线性光学中超快光物理机制方面的研究。Email:wuxingzhi@usts.edu.cn

    通讯作者: 肖金冲(1977-),男,教授,博士,主要从事新颖有共轭分子构建及器件性能测试方面的研究。Email:jcxiaoicas@163.com

  • 中图分类号: O473

Conjugated twistacene as high-performance optical limiting material for ultrafast broadband laser protection

  • 1.

    Jiangsu Key Laboratory of Micro and Nano Heat Fluid Flow Technology and Energy Application,School of Mathematics and Physics,Suzhou University of Science and Technology,Suzhou 215009,China;

  • 2.

    Science and Technology on Electro-Optical Information Security Control Laboratory,Tianjin 300308,China;

  • 3.

    School of Physical Science and Technology,Soochow University,Suzhou 215006,China;

  • 4.

    Key Laboratory of Medicinal Chemistry and Molecular Diagnosis,Ministry of Education,Key Laboratory of Chemical Biology of Hebei Province,College of Chemistry and Environmental Science,Hebei University,Baoding 071002,China;

  • 5.

    Department of Physics,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China

  • 摘要: 高性能的光限幅对激光防护应用来说非常重要。虽然光限幅相关的研究持续了几十年，但是绝大多数的已知光限幅材料无法兼顾低限幅阈值、高线性透过率和宽带、超快响应。从实验和理论上报道一种基于共轭扭曲并苯分子的多功能光限幅材料。研究结果显示，借助等效三光子吸收，该材料能够在480~700 nm的光谱范围内实现光限幅并具备快速的响应能力。此外，样品还同时具备低限幅阈值（0.15 J/cm2）和极高的线性透过率（532 nm时92%）。该光限幅材料集以上所有优点于一身，在用于人眼和光子器件的超快激光防护领域具有巨大的前景。
    Abstract: High-performance optical limiting (OL) is of great importance in laser protection application. Although the research of OL lasts for decades, most existing material can not possess all the desired merits such as low threshold, high linear transmittance, especially broadband and ultrafast respondence. Here, the multi-functional OL in conjugated twistacene was reported through experiments and theory. Results show that broadband OL with fast switching speed can be achieved from 480 nm-700 nm based on effective three-photon absorption. Moreover, low OL thresholds (0.15 J/cm2) and extremely high linear transmittance (92% at 532 nm) are simultaneously observed. All these combined advantages in one material shows tremendous potential in ultrafast laser protection for human eye and photonic devices.
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-09-11
  • 修回日期:  2019-10-21
  • 刊出日期:  2019-11-25

用于超快宽带激光防护的共轭扭曲并苯高性能光限幅材料

doi: 10.3788/IRLA201948.1103001
  • 1. 苏州科技大学 数理学院 江苏省微纳热流技术与能源应用重点实验室,江苏 苏州 215009;
  • 2. 光电信息安全控制科学技术实验室,天津 300308;
  • 3. 苏州大学 物理科学与技术学院,江苏 苏州 215006;
  • 4. 河北大学 化学与环境科学学院 河北省化学生物学重点实验室 教育部药物化学与分子诊断重点实验室,河北 保定 071002;
  • 5. 哈尔滨工业大学 物理系,黑龙江 哈尔滨 150001
    • 作者简介:

    吴幸智(1987-),男,讲师,博士,主要从事非线性光学中超快光物理机制方面的研究。Email:wuxingzhi@usts.edu.cn

    通讯作者: 肖金冲(1977-),男,教授,博士,主要从事新颖有共轭分子构建及器件性能测试方面的研究。Email:jcxiaoicas@163.com
  • 收稿日期: 2019-09-11
  • 修回日期: 2019-10-21
  • 刊出日期: 2019-11-25
基金项目:

国家自然科学基金（11804244）;重点实验室基金（6142107180310）;江苏省自然科学基金（BK20180965）

  • 中图分类号: O473

摘要: 高性能的光限幅对激光防护应用来说非常重要。虽然光限幅相关的研究持续了几十年，但是绝大多数的已知光限幅材料无法兼顾低限幅阈值、高线性透过率和宽带、超快响应。从实验和理论上报道一种基于共轭扭曲并苯分子的多功能光限幅材料。研究结果显示，借助等效三光子吸收，该材料能够在480~700 nm的光谱范围内实现光限幅并具备快速的响应能力。此外，样品还同时具备低限幅阈值（0.15 J/cm2）和极高的线性透过率（532 nm时92%）。该光限幅材料集以上所有优点于一身，在用于人眼和光子器件的超快激光防护领域具有巨大的前景。

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