Фотостабильность лазерно-активных сред при возбуждении излучением XeCl лазера с высокой степенью поляризации Томский государственный университет Научный руководитель: Копылова Татьяна Николаевна, д.ф.-м.н. В настоящей работе исследованы фотофизические и фотохимические характеристики производного паратерфенила при возбуждении излучением с высокой степенью поляризации, установлено повышение фотостабильности при возбуждении поляризованным излучением. Повышение степени поляризации излучения XeCl лазера от практически неполяризованного (Р=0,08-0,1) до P=0,92, привело к тому, что квантовый выход фотопревращений ЛОС1 (0,1 ммоль/л) при высокой плотности излучения 100-300 МВт/см 2 существенно уменьшается по сравнению с квантовым выходом ЛОС1, измеренным в условиях неполяризованного возбуждения (рис.1, кривая 2 и 6). Обе кривые получены для одного и того же раствора в условиях отсутствия генерации лазерного излучения. В условиях генерации молекулярная фотостабильность еще выше (рис.1, кривая 1). В соответствие с установленной закономерностью изменяются ресурс и выходы фотопродуктов, поглощающих генерацию. Степень поляризации генерируемого раствором ЛОС1 излучения под поляризованной накачкой близка к единице во всей изученной области (табл.1), в то время как степень поляризации суперизлучения ЛОС1 (в отсутствие внешнего резонатора) существенно уменьшается при высоких W=50-200 МВт/см2.
Примечание: * - результаты для неполяризованного излучения Рис.1. Зависимость квантового выхода фотопревращений ЛОС-1 (0,1 ммоль/л)- 1, 2, 3 от плотности мощности возбуждающего излучения. Степень поляризации возбуждающего излучения Р=0,9 - 1,2 Р=0,09 - 3. 1 - генерационный режим; 2, 3 - сверхизлучение. Изучение спектральных характеристик излучения при возбуждении поляризованным излучением показало, что длина волны максимума спектра генерации смещена в длинноволновую область по сравнению с возбуждающим неполяризованным излучением (377 нм и 372 нм при W=100 МВт/см2 соответственно. Суперизлучение, направление вектора поляризации которого совпадает с вектором поляризации генерации и накачки, имеет спектр с максимумом в области 378 нм. Ширина полосы уменьшается с увеличением плотности накачки (от 50 до 30 нм при росте интенсивности от 30 до 300 МВт/см2). Излучение, поляризованное перпендикулярно направлению вектора поляризации накачки имеет меньшую тенденцию к сужению спектра (D l = 37 и 45 нм при W=100 МВт/см2 с параллельно и перпендикулярно ориентированным вектором поляризации, соответственно). Эти результаты демонстрируют, что сужение спектров с ростом интенсивности возбуждения в первую очередь характерно для излучения, вектор поляризации которого направлен параллельно вектору формирующейся генерации. Изменение квантового выхода фотопревращений ЛОС1 в зависимости от плотности мощности возбуждающего излучения соответствует изменению пропускания на длине волны возбуждения. В данном случае при возбуждении поляризованным излучением была также изучена эта зависимость (рис.2). Рис.2. Зависимость пропускания возбуждающего излучения этанолом - 1 и раствором ЛОС-1(0.1 ммоль/л) - 2, 3 от плотности мощности возбуждающего излучения со степенью поляризации: Р=0,9 - 1, 2; Р=0,09 - 3. Кривые, приведенные на этом рисунке, показывают, что пропускание поляризованного излучения существенно ниже по сравнению с неполяризованным, т.е. в течение импульса поглощается большее число фотонов. Причем, поглощение поляризованного излучения возрастает как для раствора ЛОС1, так и для чистого этанола. Причину этого уменьшения предстоит выяснить в дальнейшем, а на данном этапе можно сказать, что замедление фотопревращений под действием мощного поляризованного излучения коррелирует с уменьшением пропускания, а значит и населенности возбужденного состояния, ответственного за фотопревращения. Этот факт, по-видимому, объясняет и уменьшение эффективности генерации при поляризованном возбуждении за счет уменьшения инверсии. Это также предстоит выяснить с помощью непосредственных измерений коэффициента усиления и наведенного поглощения при возбуждении поляризованным излучением. |
(c) АСФ России, 2001 |