葉綠素銅鈉鹽溶液在可見光范圍內(nèi)的光譜特性研究.pdf

1、葉綠素銅鈉鹽(SCC)作為葉綠素的衍生物之一，因其固有的綠色特性，對熱、光、酸、堿等具有較好的穩(wěn)定性，以及獨特的抗菌能力，特殊的除臭性能，因此其應(yīng)用遍及食品添加劑、化妝品添加劑、醫(yī)學(xué)等方面。作為金屬卟啉的葉綠素銅鈉鹽，由于它具有獨特的電子能帶結(jié)構(gòu)和光子轉(zhuǎn)換性能吸引了大量關(guān)注。與此同時，近年來，水下激光成像、水下光學(xué)無線通信和海洋勘探已成為熱門領(lǐng)域。海水的成分非常復(fù)雜，這或多或少會降低海底激光傳輸?shù)男阅?。因此本文對不同濃度葉綠素銅鈉鹽溶液

2、的散射和吸收特性進行了測量和研究。為了促進葉綠素銅鈉鹽在材料科學(xué)、能源研究和光子學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展，如高速光通信，以及用于制作非線性光學(xué)材料、太陽能光伏電池、全光開關(guān)、光限制器和可飽和吸收器等器件，我們應(yīng)致力于研究葉綠素銅鈉鹽的非線性光學(xué)特性(NLO)。
　　本文測量不同濃度葉綠素銅鈉鹽溶液的散射、吸收特性以及非線性光學(xué)特性。其吸收光譜的結(jié)果表明，葉綠素銅鈉鹽表現(xiàn)出兩個特征吸收峰，不同特征吸收峰出現(xiàn)于405 nm和630 nm波長處，并

3、且特征吸收峰隨溶液濃度的增加而增大。405 nm和532nm的擬合曲線表明，405nm處吸收系數(shù)與濃度呈指數(shù)關(guān)系，532nm處二者成正比。我們還發(fā)現(xiàn)處于磁場環(huán)境下和未處于磁場環(huán)境下葉綠素銅鈉鹽的激光傳輸特性相類似。然后根據(jù)實驗結(jié)果，我們繪制了激光透射率和光斑半徑隨輸入光強變化的圖像，可以清楚地看到，在葉綠素銅鈉鹽溶液濃度較低時，散射隨著輸入光強線性變化。在葉綠素銅鈉鹽溶液濃度較高時，最初散射隨著輸入光強的增加而減小，但隨著光強增加到一定

4、強度，散射反而開始隨著輸入光強的增加而增加，希望這些發(fā)現(xiàn)能對水質(zhì)監(jiān)測，水下激光成像和潛艇激光通信的研究提供一些方便。本文還采用Z掃描技術(shù)來判斷葉綠素銅鈉鹽溶液非線性折射率（n2）的大小與符號、非線性吸收系數(shù)(β)和三階非線性光學(xué)極化率(x(3))的實部和虛部。結(jié)果表明，葉綠酸銅鈉鹽呈現(xiàn)反飽和吸收現(xiàn)象，非線性折射率為負，屬于自散焦效應(yīng)。n2、β和x(3)的數(shù)值與葉綠素銅鈉鹽溶液濃度呈線性關(guān)系，即當(dāng)濃度增加時這些參數(shù)數(shù)值也會變大。由此可以看