菌紫质光致变色特性及应用研究

OPT OpenIR > 中国科学院西安光学精密机械研究所(2010年前)

	菌紫质光致变色特性及应用研究
	郑媛
学位类型	博士
导师	陈国夫
	2004
学位授予单位	中国科学院西安光学精密机械研究所.
学位专业	光学
关键词	光致变色光吸收动力学饱和吸收光致各向异性激光诱导永久偏振态衍射效率偏振全息相位共扼细菌视紫红质（菌紫质 Br）
摘要	细菌视紫红质（菌紫质，BR）具有独特的光致变色效应。这种具有生物活性的光敏蛋白质具有许多其它有机光致变色材料所没有的综合优势，是一种性能优良的光致变色材料。近年来，基因工程技术为菌紫质材料的研究和应用注入了新的活力。围绕着菌紫质光学薄膜的光致变色特性及其应用，本论文主要完成了以下工作：1．建立了光致变色薄膜的光吸收动力学一阶近似理论，为菌紫质光致变色特性的实验研究提供了理论依据。2．采用菌紫质光循环B态和M态二能级简化模型，通过数值求解由粒子数速率方程和Lamhert-Beer定律构成的方程组，对菌紫质薄膜在570nm单光束和570nm与412nm双光束作用下的动态和静态光学响应特性进行了理论分析。3．通过对基因改性的长寿命菌紫质材料BR-D96N的吸收光谱动力学变化测定与分析，分离出了B态、M态和D态的吸收光谱，用最小二乘拟合方法对热弛豫各个时刻的吸收光谱进行了数据拟合，得到了B态、M态和D态分子数百分比随时间的变化规律，定量地测量出了M态和B态的寿命。此外，通过对样品在407nln和568nm波长处光吸收随时间变化的测量，采用双指数拟合的方法也得出了M态和B态的寿命。4．实验测量了BR-D96N薄膜样品的光吸收动力学曲线和饱和吸收特性曲线，以及双光束作用下的互补抑制特性曲线。将相应条件下的数值计算与实验曲线进行了比较，并且采用一阶近似公式的形式分别对BR-D96N样品的光吸收动力学和饱和吸收曲线进行了拟合，得到了砂M、俨B及M态寿命的实验拟合值。利用菌紫质双光束互补抑制吸收特性，开展了在亮背景抑制，强度反转方面的应用研究。5．对泵浦一探测法测量菌紫质光致各向异性的原理及方法做了数学推导。对野生型菌紫质的光强依赖各向异性特性及各向异性的消退时间进行了实验研究。用成像的方法在菌紫质薄膜的同一区域记录了两幅不同偏振的图像，然后分别对这两幅图像实现了选择性读出。6．实验摸索了菌紫质激光诱导永久偏振态的产生条件。对激光诱导永久偏振态的各向异性参数进行了实验研究和数学计算，对由各向异性产生的偏振显色现象进行了定性分析。利用这种激光诱导永久偏振态进行了防伪方面的应用研究。7．开展了BR-D96N薄膜材料的全息记录特性的理论与实验研究，对偏振全息记录特性及衍射效率等问题进行了理论分析。开展了共扼再现消除图像畸变及正交偏振全息提高再现图像信噪比的实验研究。
学科领域	光学
页数	129
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.opt.ac.cn/handle/181661/12968
专题	中国科学院西安光学精密机械研究所(2010年前)
推荐引用方式 GB/T 7714	郑媛. 菌紫质光致变色特性及应用研究[D]. 中国科学院西安光学精密机械研究所.,2004.

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