Время восстановления среды после окончания лазерного импульса.

Все рассмотренные выше результаты относились к исследованиям лимитинга в импульсном режиме работы лазера. Их можно также применять и к импульсно-периодическим (частотным) режимам работы лазера, но только при условии, что за время между импульсами среда успевает возвратиться в первоначальное состояние. Время релаксации среды исследовалось в работе [98]. Эксперименты [98] показывают, что в растворах фуллерена в толуоле после окончания импульса мощного (с плотностью энергии в импульсе ~ 1 Дж/см²) неодимового лазера наблюдается снижение пропускания образца. Пропускание образца измерялось в [98] путем просвечивания ограничивающей среды излучением постоянного гелий-неонового лазера малой мощности. Это уменьшение пропускания живет достаточно долго и релаксирует к первоначальному значению за время ~ 0.1 сек. Для объяснения этого явления можно предположить следующее. Дело в том, что вся поглощенная лимитером энергия переходит в тепло за время порядка времени жизни триплетного состояния. Для большинства органических жидкостей это время порядка (50 ¸ 100) мкс. Нагрев этот сильно неоднородный, что вызывает гидродинамические возмущения, характерное время жизни которых и определяет время возвращения среды в первоначальное состояние. Результаты [98] означают, что жидкостный лимитер на фуллерене способен защитить от излучения частотного лазера с частотой не более 10 Гц.

Литература к 1.1.1.:

1.В. П. Белоусов, И. М. Белоусова, В. П. Будтов, В. В. Данилов, О. Б. Данилов, А. Г. Калинцев, А. А. Мак. Фуллерены: структурные, физико-химические и нелинейно-оптические свойства.// Оптический журнал, 1997, том 64, №12, 3-37.

2.L. W. Tutt, A. Kost. Optical limiting performance of C₆₀ and C₇₀ solutions..// Nature (London), 1992, vol. 356, p. 225.

3.S. Couris. Fullerenes reveal their nonlinear optical traits.// Proc. OLE, 1996, September, p. 63-64.

4.R. Signorini, M. Lerbett et al. Fullerene derivative embedded in sol-gel materials for optical limiting.// Proc. SPIE, 1996, vol. 2854, p.130-139.

5.В.П. Белоусов, И.М. Белоусова, В.Г. Беспалов и т.д. Нелинейно-оптические свойства фуллеренсодержащих сред.// Оптический журнал. 1997, № 9, с. 82-84

6.F. Lin, S. Meng, H. Zeng. Fullerene-doped glasses.// Appl. Phys. Lett., 1994, vol. 65, p. 2522.

7.V. V. Danilov, V. A. Semenov, S. V. Fedorov. The doped chiral liquid crystal systems as photolimiters.// Proc. SPIE, 1998, vol. 3488, p.6-15.

8.A. Kost, L. W. Tutt et al. Optical limiting with C₆₀ in polymethylmethacrylate.//Opt. Lett., 1993, vol.18, p.334.

9.A. Kost, J. E. Jensen et al. Optical limiting with C₆₀ solution.// Proc. SPIE, 1994, vol. 2229, p. 78-90.

10.S. Guha. A nonlinear optical beam propagation method for describing optical limiter performance.// Proc. SPIE, 1996, vol. 2853, 84-92.

11.M. P. Yoshi, S. R. Mishra et al. Investigation of optical limiting in C₆₀ solution.// Appl. Phys. Lett., 1993, vol. 62, p.1763-1765.

12.Y. Song, X. Ban, F. Li et al. Excited state absorption random surface scattering optical limiter.// Proc. SPIE, 1996, vol.2856, p.216-219.

13.I. M. Belousova, V. P. Belousov, E. A. Gavronskaya, V. A. Grigor'ev et al. Fullerene-based nonlinear optical devices for fast control of spatial, power, and temporal characteristics of laser radiation.// Proc. SPIE, 1998, vol.3682, p.201-209.

14.В. П. Белоусов, И. М. Белоусова и др. Широкополосные быстродействующие нелинейно-оптические ограничители видимого диапазона на основе фуллеренсодержащих сред. Оптический журнал, 1999, том 66, №8, с. 50-56.

15.F. Henari, Y. Callaghan et al. Intensity-dependent absorption and resonant optical nonlinearity of C₆₀ and C₇₀ solutions.// Chem. Phys. Lett., 1994, vol. 199, p.144-148.

16.S. Couris, E. Kondomas et al. Concentration and wavelength dependence of the effective third-order susceptibility and optical limiting of C₆₀ in toluene solution.//J. Phys. B : At. Mol. Opt. Phys., 1995, #.28, p.4537-4554.

17.Wray J.E., Liu K.C. et al. Optical power limiting of fullerenes.// Appl. Phys. Lett. 1994, vol. 64, # 21, p. 2785-2787

18.A. P. Moravsky, P. V. Fursisov, N. V. Kiryakov, and A. G. Ryabenko. UV-VIS molar absorption coefficients for fullerenes C₆₀ and C₇₀.// Mol. Matter, 1996, vol. 7, p.241-246.

19.C. E. Buncer, Bin Ma, H. W. Rollins, Ya-Ping Sun. Spectroscopic studies of excited state and change transfer properties of fullerenes and fullerene polymers.// Electrochemical society series, 1996, 96, n.10, 308-324.

20.Ya-Ping Sun. Photophysics and photochemistry of fullerene materials. In Organic Photochemistry (ed. by V. Kamamorthy, K. S. Schanze), 1997, 1, 325-390.

21.A. Kost, J.E. Jenson et al. Fullerene-Based Large-Area Passive Filters. Proc. SPIE, vol. 2884, p. 208-209.

22.J. W. Arbogast, A.P. Darmanyan et al. Photophysical properties of C₆₀.// J.Phys.Chem, 1991, vol. 95, p. 11-12

23.S.V. Rao, D.N. Rao, J.A Akkara , B.S DeCristofano , D.V.G.L.N. Rao. Dispersion studies of non-linear absorption in C₆₀ using Z-scan.// Chem. Phys. Lett. ,1998, vol.297, # 5-6, pp.491-498

24.F. Henari, J. Callaghan, H. Stiel, W. Blau, D.J. Cardin. Intensity-dependent absorption and resonant optical nonlinearity of C₆₀ and C₇₀ solutions.// Chem.Phys. Lett., 1992, vol.199, № 1,2, pp.144-148

25.Y. Kajii , Takasa Hinakaga et al. Transient absorption lifetime and relaxation of C₆₀ in the triplet state. // Chem. Phys. Lett., 1991, vol. 181, p. 100-104

26.T.W. Ebbesen, K. Tanigaki and S. Kuraslima. Excited state properties of C₆₀. Chem. Phys. Lett., 1991, vol. 181, p.501-504.

27.I.M. Belousova, V.P. Belousov, V.G. Bespalov, V.A. Grigorev, O.B. Danilov , A.P. Zhevlakov, V.N. Zgonnick A.G. Kalintsev , A.V. Kris’ko,N.G. Mironova, E.N. Sosnov, A.N. Ponomarev. Nonlinear Optical Systems Based on Fullerene-Containing Media.// Proc. SPIE, 2000, vol.3928, pp.166-172

28.I.M. Belousova, V.P. Belousova, O.B. Danilov, V.A. Grigor’ev, A.S. Gorshkov, A.G. Kalintsev, V.N. Zgonnik, N.V. Kamanina, A.P. Zhevlakov, A.V. Kris’ko, N.G. Mironova, E.N. Sosnov, E.A. Gavronskaya, V.A. Smirnov, M.S. Yur’ev, A.N. Ponomarev, V.E. Yashin .Peculiarities of optical limiting mechanism in liquid, polymer, and solid-state fullerene-containing media.// Nonlinear Optics, 2001, vol. 27, № 1-4, pp. 219-231.

29.В.П. Белоусов, И.М. Белоусова, Е.А. Гавронская, В.А. Григорьев, О.Б. Данилов, А.Г. Калинцев, В.Е. Краснопольский, В.А. Смирнов, Е.Н. Соснов. О механизме оптического ограничения лазерного излучения фуллеренсодержащими средами. // Оптика и спектроскопия, 1999, том. 87, № 5, с. 845-852.

30.S.R. Mishra, H.S. Rawat, M.P. Joshi, S.C. Mehendale .The role of non-linear scattering in optical limiting in C₆₀ solutions.// J.Phys.B.Mol.Opt.Phys. , 1994, vol. 27, № 8, pp.L157-L163..

31.I.M. Belousova, V.A. Grigorev, O.B. Danilov, A.G. Kalintsev, A.V. Kris’ko, N.G. Mironova, M.S. Yur’ev. The Role of Light Induced Scattering in Laser Radiation Nonlinear Optical Limiting on the Base of Fullerene-Containing Media.// Proc. SPIE, 2001, vol. 4353, pp.106-114.

32.D.I. Kovsh, S. Yang, D.J. Hagan, E.V. Van Stryland .Nonlinear optical beam propagation for optical limiting.// Applied Optics ,1999, vol. 38, № 24, pp.5168-5180

33.И.М. Белоусова, В.А. Григорьев, О.Б. Данилов, А.Г. Калинцев, А.В. Крисько, Н.Г. Миронова, М.С. Юрьев. Роль светоиндуцированного рассеяния в оптическом ограничении лазерного излучения на основе фуллеренсодержащих сред.// Оптика и спектроскопия, 2001, том 90, № 2 , с. 341-351

34.M.C. Brant, D.M. Brandelik, D.G. Mclean, R.L. Sutherland, and P.A. Fleitz. Optical limiting mechanisms in C₆₀ solutions.// Molecular Crystalls and Liquid Crystalls. Science and Technology, 1994, vol. 256, pp.807-812

35.В.П. Белоусов, И.М. Белоусова, Е.А. Гавронская, А.Г. Григорьев, А.Г. Калинцев, А.В. Крисько, Д.А. Козловский, Н.Г. Миронова, А.Г. Скобелев, М.С. Юрьев .Некоторые закономерности нелинейно-оптического ограничения лазерного излучения фуллеренсодержащими материалами.// Оптический журнал, 2001, том 68, № 12, с. 13-19

36.I.M. Belousova, N.G. Mironova, M.S. Yur’ev. Theoretical investigation of stimulated scattering mechanism in fullerene-containing media.// Optics Communications, 2003, vol.223, 201-210.

37.S.R. Mishra, H.S. Rawat, M.P. Joshi, S.C. Mehendale and K.C. Rustagi . Optical limiting in C₆₀ and C₇₀ solutions. Proc.SPIE, 1994, vol.2284, pp.220-227

38.I.M. Belousova, V.P. Belousov, N.G. Mironova, T.D. Murav’eva, A.G. Scobelev, M.S. Yur’ev, D.A. Videnichev. Fast-acting nonlinear optical limiters and switchers, based on fullerenes and fullerene-like nanostructures.// Proc. SPIE , vol. 6455, 2007.

39.J.E. Riggs, Y.-P. Sun .Optical Limiting Properties of [60]Fullerene and Methano[60]fullerene Derivative in Solution versus in Polymer Matrix: The Role of Bimolecular Processes and a Consistent Nonlinear Absorption Mechanism.// J.Phys.Chem .A., 1999, vol. 103, # 4, pp.485-495

40.И.М. Белоусова, Н.Г. Миронова, М.С. Юрьев. Теоретическое исследование зависимости ослабления импульсного лазерного излучения фуллеренсодержащими растворами от длительности импульса. // Оптика и спектроскопия, 2001, том 91, № 5, с.880-885.

41.М.В. Грязнова, В.В. Данилов, А.И. Хребтов, Т.А. Шахвердов. Использование реакции фотопереноса электрона для оптического ограничения в фуллеренсодержащих растворах. // Химия высоких энергий, 2005,том 39, № 1, с. 32-35.

42.W.A. Kost, J.E. Jensen, R.O. Loufty, J.C. Wither. Optical limiting with higher fullerenes.// Appl. Phys.B., 2005, vol. 80, p. 281

43.E Koudomas, M. Kostanaki, S. Couris. Transient and instaneous third-order nonlinear optical response of C₆₀ and the higher fullerenes C₇₀, C₇₆ and C₈₄.// J. Phys. B., 2001, vol. 34, p. 4983.

44.M. Lee, O-K Song, J.C. Seo et al. Low-lying electronically excited states of C₆₀ and C₇₀ and measurement of their picosecond transient absorption in solution.// Chem. Phys. Lett., 1992, vol. 196, # 3-4, p. 325-329.

45.N.M. Dimitrijevic, P.V. Kamat. Triplet Excited State Behavior of Fullerenes: Pulse Radiolysis and Laser Flash Photolysis of C₆₀ and C₇₀ in Benzene.// J.Phys.Chem. ,1992, vol. 96, № 12, pp.4811-4814.

46.K. Tanigaki, T.W. Ebessen, S. Kuroshima. Picosecond and nanosecond studies of excited state properties of C₇₀. Chem. Phys. Lett.. ,1991, pp.189-192.

47.J.W. Arbogast and C.S. Foote. .Photophysical properties of C₇₀.// J.Am Chem Soc. ,1991, vol. 113, № 23, pp. 8886-8889.

48.D.M. Guldi, D. Liu, and P.V. Kamat. Excited States and Reduced and Oxidized Forms of C₇₆ (D₂) and C₇₈ (C_2v’). // J.Phys.Chem A , 1997, vol. 101, № 35 pp. 6195-6201.

49.M. Fujitsuka, A. Watanable, O. Ito, K. Yamamoto and H. Funasaka. Laser Flash Photolysis Study on Photochemical Generation of Radical Cations of Fullerenes C₆₀, C₇₀ and C₇₆.// J.Phys.Chem. A, 1997, vol. 101, № 43, pp. 7960-7964.

50.L. Juha, B.Ehrenberg, S. Couris et al. Single-photon photolysis of C₆₀, C₇₀, C₇₆ and C₈₄ in solution.// Chem. Phys. Lett., 2001, vol. 335, p. 539-544.

51.G. Sauve and P.V. Kamat, R.S. Ruoff. Excited Triplet and Reduced Forms of C₈₄. // J.Phys. Chem., 1995, vol. 99, № 7, pp. 2162-2165 .

52.S.R. Mishra, H.S. Rawat, M.P. Joshi, S.C. Mehendale and K.C. Rustagi . Optical limiting in C₆₀ and C₇₀ solutions.// Proc. SPIE, 1994,vol.2284, pp.220-227.

53.J.R. Helfin, P. Kamat, R.S. Ruoff. Optical power limiting of C₆₀, C₆₀ charge-transfer complexes, and higher fullerenes from 532 t0 750 nm.//Proc. SPIE,1995, vol.2530, p.176.

54.И.М Белоусова, В.М. Кисляков, Д.А. Виденичев (не опубликовано)

55.I.M. Belousova, V.P. Belousova, O.B. Danilov,, U. Siegner et al. Nonlinear photonics of higher fullerenes under femtoseconds excitation.// The 5-th international Workshop “Fullerene and atomic clusters”. St. Petersburg, Russia, 2001, Abstract, p. 215

56.S. Couris .// Proc. OLE. ,1996, September, p. 63

57.S. Couris, E. Koundoumas , S. Tzortzakis and Leach. Transient population and electronic polarization, nonlinear optical response of fullerenes in solution.// Proc. Electrochem Society, 1997, vol. 97-422, p. 225-237

58.F. Li, Y. Song, K. Yang, S. Liu, C. Li . Measurements of the triplet state nonlinearity of C₆₀ in toluene using Z-scan technique with a nanosecond laser.// Appl. Phys. Letters, 1997, vol. 71, № 15, pp.2073-2075

59.L. Feng, Y. Song, K.Yang, S. Liu, C. Li .Measurement of the C₆₀ molecular polarizability of the excited singlet state using Z-scan.// Optics Communications ,1998, vol. 145, № 1-6, pp.53-56.

60.D. Mc. Branch , B.R. Halles, Raskelo et al. C₆₀-doped silicon dioxide sol-gel for optical

limiting.// Proc. SPIE, 1994, vol. 2284, p. 15-20.

61.Lin F., Meng S., Zeng H. Fullerene-doped glasses. Appl. Phys. Lett., vol. 65, p. 2522, 1994.

62.R. Signorini, M. Lerbett et al. Fullerene derivative embedded in sol-gel materials for optical limiting.// Proc. SPIE, 1996, vol. 2854, p. 130-139

63.J. Livage, C. Samchez. Optical properties of sol-gel film.// Nonlinear Optics, 1999, vol. 21, p. 125-141.

64.R. Signorini, S. Sartori et al. Hybrid sol-gel glasses containing fullerene derivative for bottleneck optical limiting with multiplayer structure.// Nonlinear optics, 1999, vol. 21, p. 143-162.

65.B. Honerlage, J. Schell et al. Optical limiting in C₆₀ doped sol-gel glasses.// Nonlinear Optics, 1999, vol. 21, p. 189-200.

66.О.В. Андреева, И.М. Белоусова, Т.В. Веселова и др. Возможность применения насыщенных фуллереном пористых стекол для оптического ограничения лазерного излучения.// Оптический журнал, 2001, т. 68, № 12, с.20-23.

67.R.V. Bensasson, E. Bienvenue, Dellinger et al. J.Phys. Chem., 1994, vol. 98, p. 3492

68.M. Janot, E. Bienvenue, P. Seta, R.V. Bensasson et al. C[60] Fullerene and three [60] fullerene derivatives in membrane model environment.// J.Chem.Soc.Perkin.Trans., 2000, vol. 2, p. 301.

69.S. Subbiah and R. Mokaya. Transparent thin film and monoliths synthesized from fullerene doped mesoporous C₆₀.// Chem. Communication, 2003, p. 92-93

70.I.M. Belousova, V.P. Belousov, O.B. Danilov, V.M. Kiselev. Fullerene and singlet oxygen. Abstract. 3^thd Workshop NEDO/ISTC, 2007, Israel.

71.D. Guildi, M. Prato, Acc. Chem. Res. 2000, v. 33, pp. 695-703

72.Y-P. Sun, J.E. Riggs. Nonlinear absorption and optical limiting properties of fullerene materials.// Proc. SPIE, 1997, vol. 3142, p. 83-93.

73.G. Agostini, C. Corvaja, M. Maggini et al. Fullerene derivatives in poly(methylmethacrylate): an EPR and zero-field OMDR study of their photoexcited triplet states.// J.Chem. Phys., 1996, vol. 100, 13416-13420.

74.M. Janot, H. Eddaondi, P. Seta et al. Photophysical properties of fullerene C60 core of 6-arm polystyrene stars.// Chem. Phys. Lett., 1999, vol. 302, p. 103-107.

75.C. Zhu, Liu Y.O., Zhu D.B et al. Preparation and characterization of novel amphilic C₆₀ derivatives.// J. Org. Chem., 1997, vol. 62, p. 1996-2000.

76.О.В. Андреева, В.Г. Беспалов, А.Л. Пяйт, В.Н. Сизов, А.С. Черкасов. Запись динамических голограмм нано и пикосекундными лазерными импульсами в твердотельных фуллеренсодержащих матрицах. // Оптика и спектроскопия, 2004, том 96, № 2, с. 181-189.

77.А.В. Новоселова, Е.Ю. Меленевская, Згонник В.Н., Белоусова И.М., Белоусов В.П., Гавронская Е.А., Муравьева Т.Д., Скобелев А.Г.. Система полиакрилонитрил-фуллерен С₆₀ в качестве ограничителя лазерного излучения. // Журнал прикладной химии, 2004, т. 77, вып. 1.

78.Н.В. Каманина. Особенности оптического ограничения излучения в p-сопряженных органических системах с фуллеренами (на примере структуры COANP-C₇₀ ). // Оптика и спектроскопия, 2001, т. 90, № 6, с. 1027-1033.

79.N.V. Kamanina, I.V. Bagrov, I.M. Belousova, S.Q. Kognovitski, A.P. Zhevlakov. Fullerene-doped p-conjugated organic systems under infrared laser irradiation. // Optics Communications, 2001, v.194, # 4-6, pp. 367-372.

80.Н.В. Каманина, Ю.М. Воронин. Микроскопические исследования системы полиимид-С₇₀.// Письма в ЖТФ, 2002, том 28, № 21, с.6-10.

81.I. C. Khoo, H. Li, Y. Liang, et al. Nonlinear optical phenomena in fullerene-doped liquid crystal films and fibers.// Proc. SPIE, 1995, vol. 2530, p.134.

82.I. C. Khoo. Nonlinear liquid crystal fiber structures for passive optical limiting of short laser pulses.// Optics Letters, 1994, vol. 19, p.530.

83.I. C. Khoo, M. V. Wood, P. Chen, and M. W. Shih. Nonlinear optical liquid cored fiber array and liquid crystalline film for optical limiting of frequency agile picosecond pulsed-cw laser // Nonlinear Optics, 1999, vol. 21, p. 85-87

84.I.M.Belousova, V.P.Belousov, O.B.Danilov, V.V.Danilov, A.I.Sidorov, I.L.Yachnev Photodynamics of optical limiting of power laser radiation.//Nonlinear Optics, 2001, vol. 27, No. 1-4, pp. 233-248.

85.М.В Грязнова, В.В. Данилов, Н.В., Каманина, В.А. Смирнов, С.В. Федоров Эффект оптического ограничения в системах хиральный жидкий кристалл – кетоцианин. Оптический журнал, 1997, том 64, № 10, с. 115-116.

86.В.В. Данилов, А.Г. Калинцев, Н.В. Каманина, С.А. Тульский. Эффект оптического ограничения в системе холестерический жидкий кристалл – фуллерен.// Письма в ЖТФ, 1998, том 24, № 9.

87.М.В. Грязнова, В.В. Данилов, М.А. Беляева, П.А. Шахвердов, О.В. Чистякова, А.И. Хребтов. Оптическое ограничение на базе жидкокристаллических микролинз.//Оптика и спектроскопия, 2002, т.92, № 4, с.671-675.

88.J.D. Joannopoulos, R.D. Meade et al. Photonic crystals. Princeton University/ Princeton, N.., 1995.

89.C.M. Soukolis, ed:, Photonic Band Gap Materials, Kluwer Academic, Dodrecht the Netherland, 1996.

90.H.B. Lin, R.J. Tonucci, A.J. Campillo. Two-dimensional photonic bandgap optical limiter in the visible.// Optics Letteers, 1998, vol. 23, # 2, p. 94-96.

91.J.S. Shirk, A. Rosenberg A. Photonic crystals intensity-dependent transmission protects sensors.// Laser Focus World, 2000, vol. 36, # 4, p. 1-4.

92.M. Bloemer, S.Q. Konorov, R.B. Miles et al. Optical limiting in photonic crystal fibers. 24-th Army Science Conference proceedings, 2004, NP-11, 7.

93.Y.P. Sun, J.E. Riggs. Organic and inorganic optical limiting materials. From fullerenes to nanopaparticles.// International Reviews in Physical Chemistry, 1999, vol.18, # 1, p.43-90.

94.H.L. Elim., W. Ji, G. C. Meng. Nonlinear optics and optical limiting properties of multi functional fullerenol/polymer composite.// J. Nonlinear Optics,2003, vol. 12, p. 175

95.G. Mountrichas, S. Pipas, E. Xeogianopoulou, P. Aloukos, S. Couris. Aqueous Dispersions of C₆₀ Fullerene by Use of Amphiphilic Block Copolymers.// J. Phys. Chem. B, 2007, vol. 111, p. 4315

96.K. D., J. Du, E. T. Knobbe. Nonlinear absorption and optical limiting of fullere complex C₅₀[W(CO)₃diphos] in toluene solution.// J. Lumin., 1999, vol. 83-84, p. 241.

97.R. Tong, H. Wu, R. Zhu et al. Reverse saturable absorption and optical limiting perfomance of fullerene-functionalized polycarbonates in femtosecond time scale.// Physica B, 2005, vol. 336, p.192

98.I.M. Belousova, V.P. Belousov, O.B. Danilov et al. Photodynamic Nonlinear optical limiting in fullerenes and fulleroid molecules containing media. Proc. SPIE, 2004, Vol. 5479, pp. 204-210.