超短脉冲激光诱导透明材料多光子吸收的研究进展

张扬^1,2,3，钱静^2,3，鲍宗杰^2,3，王承伟^1,2,3，赵全忠²

1. 同济大学物理科学与工程学院精密光学工程技术研究所先进微结构材料教育部重点实验室2. 中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室3. 中国科学院大学

摘 要：超短激光脉冲可直接诱导透明材料的多光子吸收上转换荧光过程,它在红外探测、新型激光器、海底光学通信、高密度存储以及三维立体显示等前沿的国防和工业科技领域有着广泛的应用。上转换过程的研究目前主要集中在稀土离子和过渡金属离子能级跃迁的机制上,随着机制材料以及受激离子的不同,光子跃迁的机制也不完全相同,因此上转换机制始终伴随着新材料的出现而发展。介绍了上转换过程的种类,将多光子吸收上转换过程用依次吸收与同时吸收进行分类,给出了在实验研究中分辨上转换过程的方法,并讨论了多光子同时吸收的双光子与三光子过程的研究进展和应用,为今后研究不同光功能材料的多光子吸收过程和应用提供了理论依据。

关键词：多光子吸收;上转换荧光;同时吸收;双光子;三光子;飞秒激光;