水溶性量子点ZnS:Mn的光学非线性特性研究  

Optical Nonlinear Properties of Water-Soluble ZnS:Mn Quantum Dots

作　　者：郑加金[1] 张桂兰[1] 王小燕[1] 马丽娜[1] 陈文驹[1] 张晓松[1] 华玉林[2] 

机构地区：[1]南开大学现代光学研究所光电信息技术科学教育部重点实验室,天津300071 [2]天津理工大学材料物理研究所,天津300191

出　　处：《光电子．激光》2007年第4期443-446,共4页Journal of Optoelectronics·Laser

基　　金：光电信息科学教育部重点实验室基金资助项目

摘　　要：以Nd:YAG锁模激光器二倍频532 nm激光为泵浦光,用Z-扫描技术详细研究了水溶性量子点ZnS:Mn的光学非线性特性。实验结果表明,ZnS:Mn量子点对532 nm的光存在明显的双光子吸收。重点研究了在双光子吸收区ZnS:Mn量子点的非线性吸收和非线性折射,求解了不同入射光强下ZnS:Mn量子点的双光子吸收系数、双光子吸收截面、非线性折射率以及三阶非线性极化率,计算得到双光子吸收截面的最大值达10650×1050cm4.s.photon-1,平均非线性折射率为8.22×10-20m2.W-1。分析表明,ZnS:Mn量子点具有长波长的荧光发射、优良的光化学稳定性以及较小的双光子吸收截面,这些特性使其有可能成为双光子荧光分子探针。The optical nonlinear proerties of water-soluble ZnS： Mn quantum dots have been investigated by using Z-scan technique with picosecond pulses at 532 nm wavelength. The results show that ZnS：Mn quantum dots have large two-photon absorption（TPA） at 532 nm wavdength. Based on the open-aperture Z-scan measurements, the TPA coeffidents and the corresponding TPA cross sections for five different pulse irradiances are presented. The ZnS：Mn quantum dots have average TPA cross section of 6535×10^50 cm^4· s· photon^-1 and the largest value of 10650×10^50 cm^4 · s · photon^-1. In addition, we also calculate the nonlinear refractive index and third-order nonlinear susceptibility, and the average nonlinear refractive index value is 8.22×10^-20 cm^4 · me · W^-1. All the results indicate that it is possible for ZnS：Mn quantum dots to be promising materials for fluorescent labd and imaging in biological samples.

关 键 词：ZNS:MN 水溶性量子点 双光子吸收 非线性折射率 

分 类 号：TB383[一般工业技术—材料科学与工程]