双光子吸收计算器

非线性光学与化学

计算双光子吸收 (TPA) 透射率、输出强度和吸收率。输入入射强度、TPA系数、样品长度和可选的线性吸收。支持多种单位。

示例

查看如何在真实场景中使用双光子吸收计算器。

双光子显微术

双光子显微术

计算0.2 cm样品、β = 1e-11 cm/W、I₀ = 1e4 W/cm²的TPA透射。

入射强度 (I₀): 10000 W/cm²

强度单位: W/cm²

TPA系数 (β): 1e-11 cm/W

β 单位: cm/W

样品长度 (L): 0.2 cm

长度单位: cm

高强度激光

高强度激光

1 mm样品、β = 2e-10 m/GW、I₀ = 5e8 W/m²。

入射强度 (I₀): 500000000 W/cm²

强度单位: W/m²

TPA系数 (β): 2e-10 cm/W

β 单位: m/GW

样品长度 (L): 0.001 cm

长度单位: m

非线性材料

非线性材料

0.5 cm样品、β = 5e-12 cm/W、I₀ = 2e3 W/cm²、α = 0.02 1/cm。

入射强度 (I₀): 2000 W/cm²

强度单位: W/cm²

TPA系数 (β): 5e-12 cm/W

β 单位: cm/W

样品长度 (L): 0.5 cm

长度单位: cm

线性吸收 (α): 0.02 1/cm

α 单位: 1/cm

光谱学样品

光谱学

2 mm样品、β = 1e-9 m/GW、I₀ = 1e9 W/m²、α = 0.1 1/m。

入射强度 (I₀): 1000000000 W/cm²

强度单位: W/m²

TPA系数 (β): 1e-9 cm/W

β 单位: m/GW

样品长度 (L): 0.002 cm

长度单位: m

线性吸收 (α): 0.1 1/cm

α 单位: 1/m

其他标题
理解双光子吸收计算器：综合指南
使用此工具掌握非线性光学和TPA。

什么是双光子吸收？

  • TPA定义
  • 非线性光学过程
  • 在科学中的重要性
双光子吸收 (TPA) 是一种非线性光学过程，其中分子同时吸收两个光子以达到激发态。TPA广泛应用于显微术、光子学和材料科学。
非线性光学中的TPA

TPA示例

  • TPA在双光子显微术中实现深层组织成像。
  • 非线性材料通过其TPA系数进行表征。

使用计算器的分步指南

  • 输入参数
  • 选择单位
  • 解释结果
要使用计算器，请输入入射强度、TPA系数、样品长度和可选的线性吸收。为每个参数选择适当的单位。计算器将计算输出强度、TPA吸收率、透射率和吸收能量分数。
如何使用工具

使用示例

  • 设置I₀、β和L来计算TPA透射。
  • 对于具有显著线性吸收的样品，添加α。

TPA的实际应用

  • 双光子显微术
  • 激光材料加工
  • 光谱学和传感
TPA在双光子显微术中对于深层组织成像至关重要，在激光材料加工中用于精确烧蚀，在光谱学中用于研究非线性光学特性。
科学和工业中的应用

应用示例

  • 双光子显微术使用TPA进行高分辨率成像。
  • TPA用于表征新的光子材料。

常见误解和正确方法

  • 混淆单位
  • 忽略线性吸收
  • 公式应用错误
常见错误是使用不一致的单位或忽略线性吸收。始终确保所有值都在兼容的单位中，并使用正确的TPA透射公式。
避免计算错误

误解示例

  • 不要将cm/W用于β，而将m/GW用于强度。
  • 如果样品具有显著的线性吸收，请包含α。

数学推导和示例

  • TPA透射方程
  • 单位转换
  • 计算示例
TPA透射方程为：Iₗ = I₀ exp(-αL) / (1 + βI₀L exp(-αL))。在计算前确保所有参数都在兼容的单位中。
计算示例

数学示例

  • 对于I₀ = 1e4 W/cm²、β = 1e-11 cm/W、L = 0.2 cm，Iₗ ≈ 8333 W/cm²。
  • 对于I₀ = 5e8 W/m²、β = 2e-10 m/GW、L = 0.001 m，Iₗ ≈ 454545454 W/m²。