專利名稱：：光敏復(fù)合材料，三維存儲材料和記錄介質(zhì)，光功率限制材料和元件，光固化材料和立體平...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及多光子吸收材料，并且更特別地涉及發(fā)揮高敏化作用的光敏復(fù)合材料，以及其對材料、裝置電子元件等(三維存儲材料和三維記錄介質(zhì)，光功率限制材料和光功率限制元件，光固化材料和立體平版印刷術(shù)系統(tǒng)，以及多光子熒光顯微鏡用熒光材料和多光子熒光顯微鏡)的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：雙光子吸收，多光子吸收的一種類型，可用于以極高空間分辨率為特征的各種應(yīng)用。到現(xiàn)在為止，可用的雙光子吸收化合物具有低的雙光子吸收率。因此必須使用昂貴的、非常高功率的激光器作為誘導(dǎo)雙光子吸收的泵浦源。因此，為了在實踐上將小型廉價激光器用于利用雙光子吸收的技術(shù)，必須開發(fā)高效的雙光子吸收化合物，并且其敏化技術(shù)起著重要的作用。同時，為了根據(jù)光學(xué)原理敏化單光子吸收過程，在金屬表面激發(fā)的增強(qiáng)表面等離子體場被用于光學(xué)測量少量物質(zhì)。例如，己經(jīng)提出一種技術(shù)，其中超薄膜(增強(qiáng)表面等離子體場只是在與表面相距約100nm或更近的區(qū)域產(chǎn)生)被置于在具有高折射率的介質(zhì)上形成的薄金屬膜上并且被用作表面等離子體顯微鏡的樣品(例如參考專利文獻(xiàn)1)。可選地，一種測量技術(shù)是已知的，其中使用的是由細(xì)金屬顆粒所激發(fā)的增強(qiáng)表面等離子體場。類似于專利文獻(xiàn)1中公開的技術(shù)，在該技術(shù)中的觀測測量區(qū)被限制在與細(xì)金屬顆粒的外周相距100nm或更近的區(qū)域。因此，高靈敏觀察可以通過觀察吸收到顆粒表面的樣品進(jìn)行。然而，在專利文獻(xiàn)l中公開的技術(shù)利用了薄膜上的增強(qiáng)作用，并且限制了樣品(薄金屬膜上的超薄膜)。具體地，可利用表面等離子體的增強(qiáng)作用的區(qū)域取決于薄金屬膜的形狀和光學(xué)系統(tǒng)的排列。因此，難于將該技術(shù)應(yīng)用于如三維過程的應(yīng)用。此外，為了選擇觀察所用的波長，已知有一種技術(shù)，其中共振波長是通過球形核胞狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)的(例如參考專利文獻(xiàn)2)。在專利文獻(xiàn)2中公開的技術(shù)利用了在顆粒例如細(xì)金屬顆粒周圍產(chǎn)生的增強(qiáng)表面等離子體場。與專利文獻(xiàn)1中公開的技術(shù)相比，對產(chǎn)生增強(qiáng)場的物質(zhì)的形狀限制更少。然而，產(chǎn)生增強(qiáng)表面等離子體場的顆粒敏化了單光子吸收，并且應(yīng)用領(lǐng)域僅限于細(xì)顆粒。因此，該技術(shù)具有下列缺點對于實際應(yīng)用，有限的波長可以被使用以及應(yīng)用領(lǐng)域受到限制。此外，已經(jīng)提出了一種利用置于微穴中的聚集納米顆粒的高靈敏觀察方法，其包括多光子過程(例如參考專利文獻(xiàn)3)。在專利文獻(xiàn)3中公開的技術(shù)具有增強(qiáng)場的應(yīng)用受到限制的缺點，因為產(chǎn)生增強(qiáng)表面等離子體場的聚集納米顆粒被置于微穴中。同時，代替上述細(xì)金屬顆粒，己經(jīng)研究了利用金納米條以產(chǎn)生增強(qiáng)表面等離子體場的技術(shù)。金納米條可以通過改變其縱橫比而改變共振波長。金納米條是與具有從約530nm至近紅外區(qū)域(約1100nm)的波長的光相容的材料。已經(jīng)提出一種方法，其中金納米條是通過在含有表面活性劑的溶液中的電化學(xué)反應(yīng)制備的(例如參考專利文獻(xiàn)4)。在專利文獻(xiàn)4中公開的技術(shù)中，激發(fā)波長的范圍對于能調(diào)節(jié)波長的增強(qiáng)表面等離子體場發(fā)生器來說更寬。然而，泵浦源和反應(yīng)物質(zhì)的排列是有問題的。[16]本發(fā)明的發(fā)明人先前已提出多光子吸收材料(例如雙光子吸收材料)與細(xì)金屬顆?；蚪鸺{米條混合以實現(xiàn)雙光子敏化，并且該混合物被應(yīng)用到裝置上(例如參考專利文獻(xiàn)5)。在專利文獻(xiàn)5中公開的技術(shù)對于敏化多光子吸收反應(yīng)來說是極好的。然而，該技術(shù)存在缺點。具體地，細(xì)金屬顆粒和金屬納米條被分散于要使用的含水溶劑中。比較而言，大部分多光子吸收材料難于溶解在水中。因此，為了從多光子吸收材料和細(xì)金屬顆粒或金屬納米條的混合物獲得薄膜或松散材料(bulk),將細(xì)顆?；驐l均勻分散在有機(jī)溶劑中是必須的。雙光子吸收材料，多光子吸收材料之一，可以激發(fā)非共振區(qū)波長的分子。該材料的實際激發(fā)態(tài)處于大約兩倍于激發(fā)所用光子的能量水平。雙光子吸收，多光子吸收的一種類型，是三維非線性光效應(yīng)的一種類型。一個分子同時吸收兩個光子以從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)。雙光子吸收已經(jīng)被知曉很長時間。自從Jean-LucBredas等在1998年揭開分子結(jié)構(gòu)與機(jī)理之間的關(guān)系(Science,281,1653(1998))以來，最近已經(jīng)發(fā)展了對具有雙光子吸收性的材料的研究。然而，這種同時雙光子吸收的躍遷效率比單光子吸收的低很多，并且雙光子吸收需要具有極大功率密度的光子。因此，雙光子吸收利用常規(guī)使用的激光強(qiáng)度很難觀察到。當(dāng)使用的是超短(飛秒)脈沖激光器(例如具有高的峰值光強(qiáng)(在最大發(fā)光波長下的光強(qiáng))的鎖模激光器)時，證實觀察到雙光子吸收。雙光子吸收的躍遷效率與所施加的光場的強(qiáng)度的平方成正比(雙光子吸收的平方律特性)。因此，當(dāng)施加激光束時，雙光子吸收只發(fā)生在激光光斑的中心中場強(qiáng)高的位置，并且雙光子吸收不發(fā)生在外圍部分中場強(qiáng)低的位置上。在三維空間中，雙光子吸收只發(fā)生在被透鏡聚集的激光束焦點上場強(qiáng)高的區(qū)域。雙光子吸收不發(fā)生在場強(qiáng)低的焦點外的所有區(qū)域。與單光子線性吸收——其中激發(fā)發(fā)生在與所施加的光場的強(qiáng)度成比例的所有位置一一相比，由于平方律特性，激發(fā)只發(fā)生在空間中的針點區(qū)(pinpointregion)。因此，空間分辨率被顯著提高。[23]已經(jīng)研究了三維存儲——其由于在記錄介質(zhì)的預(yù)定位置上的雙光子吸收，通過利用上述特性改變光譜、折射率或偏振光而記錄位數(shù)據(jù)。如上所述，雙光子吸收與光強(qiáng)的平方成比例地發(fā)生。因此使得利用雙光子吸收的存儲器能進(jìn)行超分辨率記錄，因為其光斑大小比利用單光子吸收的存儲器的光斑大小要小。此外，雙光子吸收由于平方律特性具有高的空間分辨率。因此，已經(jīng)開發(fā)了將雙光子吸收應(yīng)用到光功率限制材料、立體平版印刷術(shù)用光固化樹脂(光固化材料)、雙光子熒光顯微鏡用熒光染料材料以及類似物。為了誘導(dǎo)雙光子吸收，利用近紅外區(qū)的短脈沖激光是可能的，所述近紅外區(qū)具有比具有化合物的線性吸收帶的波長區(qū)更長的波長并且其中沒有發(fā)生吸收。因為利用的是透明區(qū)——其不具有化合物的線性吸收帶——的近紅外光，所以激發(fā)光可以到達(dá)例如樣品的內(nèi)部，而沒有被吸收或散射。此外，由于雙光子吸收的平方律特性，可以以高空間分辨率激發(fā)樣品中的針點區(qū)。因此，雙光子吸收和雙光子發(fā)光被期待應(yīng)用于生物組織的雙光子襯度成像和光化學(xué)療法例如雙光子光動力學(xué)療法(PDT)。此外，當(dāng)利用雙光子吸收或雙光子發(fā)光時，可以發(fā)出能量高于入射光子的光子。因此，就波長轉(zhuǎn)換裝置而言，已經(jīng)報道了對升頻轉(zhuǎn)換激光作用的研究。各種無機(jī)材料己經(jīng)被發(fā)現(xiàn)作為雙光子吸收材料。然而，難于設(shè)計無機(jī)材料中的分子以獲得期望的雙光子吸收特性和用于元件制造的其它必需特性。比較而言，期望的雙光子吸收可以通過設(shè)計有機(jī)化合物中的分子而獲得。此外，其它特性可以在有機(jī)化合物中進(jìn)行控制。有機(jī)化合物具有實際應(yīng)用的潛力并且被認(rèn)為是有前景的雙光子吸收材料。染料化合物如若丹明和香豆靈、二噻吩并噻吩(dithienothiophene)衍生物以及低聚苯撐乙烯(oligophenylenevinylene)衍生物被已知為傳統(tǒng)的雙光子吸收材料。然而，這些化合物每個分子具有小的雙光子吸收截面積，雙光子吸收截面積表示雙光子吸收性。當(dāng)使用飛秒脈沖激光時，大部分雙光子吸收截面積小于200(GM:xlO—5Q0!114^分子+光子-1)。因此，還沒有實現(xiàn)這些化合物的工業(yè)應(yīng)用。例如，關(guān)于利用雙光子吸收材料的三維多層光存儲器被期望應(yīng)用的領(lǐng)域，網(wǎng)絡(luò)如因特網(wǎng)和高清電視近來且快速地普及。此外，高清電視(HDTV)廣播不久將要啟動，并且對大容量存儲記錄介質(zhì)的需求一直在增加，以對消費者應(yīng)用來說廉價且方便地記錄50GB或更大的圖像信息，并且優(yōu)選地100GB或更大。此外，光記錄介質(zhì)已經(jīng)為商業(yè)應(yīng)用如計算機(jī)和廣播備份所需求，以高速廉價地記錄約1TB或更大的大量信息。同時，根據(jù)物理原理，盡管記錄/復(fù)制波長被縮短，但是傳統(tǒng)二維光記錄介質(zhì)如DVDiR的容量為約25GB。該容量對于未來的應(yīng)用來說是不夠的。在這種目前情況下，三維光記錄介質(zhì)已經(jīng)突出地被期待成為極高密度、高容量記錄介質(zhì)。在三維光記錄介質(zhì)中，記錄可以在三維(厚度)方向上以幾十層或幾百層被疊加。可選地，當(dāng)記錄層被看作是厚膜時，在光入射方向上重復(fù)進(jìn)行記錄/復(fù)制是可能的。通過使用三維記錄介質(zhì)，可以實現(xiàn)超高密度、超高容量記錄，其比傳統(tǒng)的二維記錄介質(zhì)高幾十或幾百。為了提供三維光記錄介質(zhì)，信息需要借助訪問三維(厚度)方向的預(yù)定區(qū)域而寫入。為了實現(xiàn)這一點，可以使用雙光子吸收材料或全息術(shù)(干涉)。在使用雙光子吸收材料的三維光記錄介質(zhì)中，按照上述物理原理能夠?qū)崿F(xiàn)位記錄，其能以傳統(tǒng)記錄的幾十倍或幾百倍記錄信息，從而能夠進(jìn)行較高密度記錄。因此，三維光記錄介質(zhì)是極高密度、高容量光記錄介質(zhì)。例如，對于使用雙光子吸收材料的三維光記錄介質(zhì)，已經(jīng)提出了通過利用記錄/復(fù)制用熒光物質(zhì)借助熒光讀出的方法(例如參考專利文獻(xiàn)6和7)、通過使用光致變色化合物借助吸收或熒光讀出的方法(例如參考專利文獻(xiàn)8和9)及類似方法。[36]然而，專利文獻(xiàn)6和7沒有描述具體的雙光子吸收材料，只是舉例地理論上描述了雙光子吸收化合物如具有極小雙光子吸收效率的雙光子吸收化合物。此外，在專利文獻(xiàn)8和9中使用的光致變色化合物是可逆材料，存在非破壞讀出、記錄的長期可歸檔能力(archivability)、復(fù)制的S/N比等問題。因此，光致變色化合物不適合于實際應(yīng)用中的光記錄介質(zhì)。就非破壞讀出、記錄的長期可歸檔能力等而言，可逆材料優(yōu)選地被用于改變反射率(折光率和吸收性)或發(fā)光強(qiáng)度以進(jìn)行復(fù)制。然而，對具有這些特性的雙光子吸收材料沒有具體描述。己經(jīng)提出用于通過改變折射率進(jìn)行三維記錄的記錄裝置、復(fù)制裝置、讀出器等(例如參考專利文獻(xiàn)10和11)。然而，對利用雙光子吸收三維光記錄介質(zhì)的方法沒有描述。已知，細(xì)(球形)銀顆粒和苯乙烯基苯雙光子材料通過烷基鏈連接以通過雙光子特性發(fā)揮增強(qiáng)作用(例如參考非專利文獻(xiàn)1)。在這種情況下，波長能有效地呈現(xiàn)雙光子吸收特性的光大部分(即740mn至900nm)沒有與細(xì)(球形)銀顆粒發(fā)生共振(沒有被吸收到其上)。因此，提高增強(qiáng)表面等離子體場的作用是不可能的。日本專利申請公開(JP-A)號2004-156911[專利文獻(xiàn)2]JP-A(PCT申請的譯文)號2001-513198[專利文獻(xiàn)3]JP-A(PCT申請的譯文)號2004-530867[專利文獻(xiàn)4]JP-A號2005-68447[專利文獻(xiàn)5]JP-A號2006-330683[專利文獻(xiàn)6]JP-A(PCT申請的譯文)號2001-524245[專利文獻(xiàn)7]JP-A(PCT申請的譯文)號2000-512061[專利文獻(xiàn)8]JP-A(PCT申請的譯文)號2001-522119[專利文獻(xiàn)9]JP-A(PCT申請的譯文)號2001-508221[專利文獻(xiàn)IO]JP-A號6-28672[專利文獻(xiàn)11]JP-A號6-118306WimWenseleers等，J.Phys.Chem.B2002，106，6853-686
發(fā)明內(nèi)容如前所述，雙光子吸收化合物，目前可用的多光子吸收化合物之一，具有低雙光子吸收性。因此，用極高功率激光器作為光源是必須的，并且需要花費長時間進(jìn)行記錄。例如，為了用三維光記錄介質(zhì)的記錄材料達(dá)到快的傳遞速度，有必要設(shè)計雙光子吸收三維光記錄材料以高靈敏度地記錄，這是由于雙光子吸收引起的發(fā)光。為了實現(xiàn)這一點，包含雙光子吸收化合物和記錄組分的材料是有效的。雙光子吸收化合物可以通過高效率地吸收兩個光子產(chǎn)生激發(fā)態(tài)。通過采用雙光子吸收化合物的激發(fā)態(tài)的預(yù)定方法，記錄組分可有效地形成雙光子吸收光記錄材料的光學(xué)特性差別。該材料幾乎沒有被公開，并且該材料及其設(shè)計方法已經(jīng)是期望的。具體地，反應(yīng)通過利用由雙光子吸收——多光子吸收的一種類型——所獲得的激發(fā)能而進(jìn)行。因此，在這樣的情況中一一其中當(dāng)激光焦點(記錄)部分和非焦點(非記錄)部分用光照射時發(fā)光強(qiáng)度可以以非可寫的模式進(jìn)行調(diào)節(jié)，在三維空間中預(yù)定區(qū)域引起具有極高空間分辨率的發(fā)光強(qiáng)度調(diào)制是可能的。這可被應(yīng)用于被當(dāng)作極高密度記錄介質(zhì)的三維光記錄介質(zhì)。此外，非破壞讀出能用該材料實現(xiàn)，并且該材料是不可逆的。因此，優(yōu)良的儲存穩(wěn)定性得以預(yù)期，并且該材料可以在實踐上被使用。本發(fā)明的目的是提供利用增強(qiáng)等離子體場的多光子吸收化合物，尤其是其中對于實際應(yīng)用來說雙光子吸收化合物被高度敏化的光敏復(fù)合材料，以及功能材料、高度功能化元件、裝置、觀測裝置和類似物(例如三維存儲材料和三維記錄介質(zhì)，光功率限制材料和光功率限制元件，光固化材料和立體平版印刷術(shù)系統(tǒng)，以及多光子熒光顯微鏡用熒光材料和多光子熒光顯微鏡)，其利用由于使用該復(fù)合材料所呈現(xiàn)的特征如超高密度、超精密度和高分辨率。下文，術(shù)語"多(雙)光子吸收化合物"有時被提及并且是指多光子吸收化合物，尤其是雙光子吸收化合物。該術(shù)語的定義包括"多光子吸收化合物和/或雙光子吸收化合物。"其它類似的術(shù)語例如"多(雙)光子激發(fā)"具有相同的含義。[45]本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)充分研究并且發(fā)現(xiàn)這些問題通過在[l]至[14]中描述的發(fā)明得以克服。本發(fā)明詳述如下。光敏復(fù)合材料包括細(xì)金屬顆粒，其產(chǎn)生與多光子激發(fā)波長共振的增強(qiáng)表面等離子體場；和多光子吸收化合物，其具有能進(jìn)行多光子吸收的分子結(jié)構(gòu)，其中所述多光子吸收化合物被連接到所述細(xì)金屬顆粒的表面。在根據(jù)[l]所述的光敏復(fù)合材料中，所述多光子激發(fā)波長是雙光子激發(fā)波長，并且所述多光子吸收化合物是雙光子吸收化合物。雙光子吸收的躍遷效率與施加的光場的平方成比例。當(dāng)施加的是激光束時，雙光子吸收只發(fā)生在激光光斑中心場強(qiáng)度高的位置。因此，空間分辨率可以被顯著提高。通過利用雙光子吸收特性，應(yīng)用于例如光功率限制元件、立體平版印刷術(shù)和多光子熒光顯微鏡是可能的。[3]在根據(jù)[1]和[2]中任一項所述的光敏復(fù)合材料中，所述多光子吸收化合物通過連接基團(tuán)連接于所述細(xì)金屬顆粒的表面，所述連接基團(tuán)具有與所述細(xì)金屬顆粒的表面連接的位點以及與所述多光子吸收化合物連接的位點。在根據(jù)[1]至[3]中任一項所述的光敏復(fù)合材料中，所述多光子吸收化合物具有與所述連接基團(tuán)的位點預(yù)先連接的分子結(jié)構(gòu)，所述位點與所述多光子吸收化合物連接。在根據(jù)[3]和[4]中任一項所述的光敏復(fù)合材料中，所述連接基團(tuán)是亞烴基。根據(jù)[3]、[4]和[5]，所述連接基團(tuán)的鏈長被控制，以便在所述細(xì)金屬顆粒和所述多光子吸收化合物之間維持一定距離以保持所述增強(qiáng)等離子體場的最大效率。在根據(jù)[1]至[5]中任一項所述的光敏復(fù)合材料中，所述細(xì)金屬顆粒是金納米條。通過控制所述金納米條的縱橫比R(長軸/短軸)，吸收具有在可見光與近紅外輻射之間任意波長的光是可能的。因此，金納米條具有寬范圍的波長選擇。當(dāng)金納米條的長軸/短軸被控制以與該波長一致時，增強(qiáng)效率可進(jìn)一步被提高。[7]三維存儲材料包括根據(jù)[1]至[6]中任一項所述的光敏復(fù)合材料，其中所述三維存儲材料能夠通過光以垂直方向入射到層表面，在層表面的深度方向上進(jìn)行記錄和復(fù)制。光功率限制材料包括根據(jù)[1]至[6]中任一項所述的光敏復(fù)合材料。[9]光固化材料包括根據(jù)[1]至[6]中任一項所述的光敏復(fù)合材料。[10]多光子熒光顯微鏡用熒光材料包括根據(jù)[1]至[6]中任一項所述的光敏復(fù)合材料。三維記錄介質(zhì)包括層表面，其包括根據(jù)[1]至[6]中任一項所述的光敏復(fù)合材料，其中所述三維存儲材料能夠通過光以垂直方向入射到層表面，在層表面的深度方向上進(jìn)行記錄和復(fù)制。光功率限制元件包括根據(jù)[1]至[6]中任一項所述的光敏復(fù)合材料。立體平版印刷術(shù)系統(tǒng)包括根據(jù)[1]至[6]中任一項所述的光敏復(fù)合材料。多光子熒光顯微鏡裝置包括根據(jù)[1]至[6]中任一項所述的光敏復(fù)合材料。在本發(fā)明的光敏復(fù)合材料中，連接基團(tuán)合適地維持細(xì)金屬顆粒與多光子吸收化合物間的距離并且連接所述顆粒與所述化合物。因此，增強(qiáng)等離子體場的效率被維持在最大水平，從而實現(xiàn)了多(雙)光子吸收化合物的敏化并且提高了光子吸收的躍遷效率。通過包含或使用光敏復(fù)合材料，應(yīng)用于利用小型廉價激光器的實際應(yīng)用是可能的。具體地，這樣的應(yīng)用是可能的，其充分利用通過使用光敏復(fù)合材料所呈現(xiàn)的超高密度、超精密度、高分辨率和類似性質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的三維存儲材料和三維記錄介質(zhì)，可以實現(xiàn)超高密度和超大容量存儲，其是對消費者使用的大容量存儲記錄介質(zhì)(例如50GB或更大，優(yōu)選地100GB或更大)或者大容量存儲記錄介質(zhì)(約1TB或更大)所需求的。根據(jù)光功率限制材料和光功率限制元件，通過光信號控制光信號(光控制例如調(diào)制和開關(guān))是可能的，從而在光通信和光信息處理上充分利用寬帶和高速，其是光的優(yōu)點。根據(jù)本發(fā)明的光固化材料和立體平版印刷術(shù)系統(tǒng)，可能的是.-充分利用特征如處理分辨率、超高速平版印刷術(shù)、三維處理和超過衍射極限的高產(chǎn)率，以在光固化樹脂液體中自由形成期望的三維處理材料，從而能夠大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。根據(jù)本發(fā)明的多光子熒光顯微鏡用熒光材料和多光子熒光顯微鏡裝置，可以利用雙光子吸收的非線性作用以獲得光軸向上的高分辨率。該材料和裝置可不但被用于工業(yè)應(yīng)用而且用于生物細(xì)胞和類似物的三維微觀成像。圖1A和1B是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的光敏復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)實例的示意圖。圖2是這樣的圖，其顯示當(dāng)金納米條的縱橫比(R)被用作參數(shù)時波長與吸光光譜之間的關(guān)系，以及(R)與波長(Xmax)之間的關(guān)系。圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明的三維多層光存儲器的記錄/復(fù)制系統(tǒng)的實例以及記錄介質(zhì)的實例的示意圖。圖4是顯示光功率限制元件的實例的示意圖，所述光功率限制元件通過根據(jù)本發(fā)明的雙光子吸收功能材料的雙光子激發(fā)進(jìn)行信號光的光開關(guān)，所述信號光具有能引起單光子激發(fā)的波長。圖5是顯示立體平版印刷術(shù)系統(tǒng)的實例的示意圖，用于解釋根據(jù)本發(fā)明的立體平版印刷術(shù)。圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明的雙光子激發(fā)激光掃描顯微鏡的基本配置的實例的示意圖。圖7是顯示用于評價實施例中雙光子吸收后熒光量的測量系統(tǒng)的示意圖。具體實施例方式在根據(jù)本發(fā)明的光敏復(fù)合材料中，具有能多光子吸收的分子結(jié)構(gòu)的多光子吸收化合物被連接到細(xì)金屬顆粒的表面，所述細(xì)金屬顆粒產(chǎn)生與多光子激發(fā)波長共振的增強(qiáng)表面等離子體場。多光子激發(fā)波長優(yōu)選地為雙光子激發(fā)波長。多光子吸收化合物優(yōu)選地為雙光子吸收化合物。[60]細(xì)金屬顆粒的表面和多光子吸收化合物優(yōu)選地由連接基團(tuán)連接，所述連接基團(tuán)具有與所述細(xì)金屬顆粒的表面連接的位點以及與所述多光子吸收化合物連接的位點。多光子吸收化合物優(yōu)選地具有預(yù)先連接于連接基團(tuán)的與多光子吸收化合物相連接位點的分子結(jié)構(gòu)，所述連接基團(tuán)具有與所述細(xì)金屬顆粒的表面連接的位點以及與所述多光子吸收化合物連接的位點。連接基團(tuán)優(yōu)選地為亞烴基。具體地，在根據(jù)本發(fā)明的光敏復(fù)合材料中，增強(qiáng)表面等離子體場被用于敏化多光子吸收。因此，該材料比以前更高度敏化，并且通過利用多光子吸收，尤其是雙光子吸收以及小型廉價激光器實現(xiàn)實際應(yīng)用是可能的。該具有高效率的光敏復(fù)合材料容易被用作高敏感薄膜或松散材料，并且被應(yīng)用于利用多光子吸收特性的各種技術(shù)(例如材料和裝置)。圖1A和1B是示出根據(jù)本發(fā)明的光敏復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)實例的示意圖。在圖1A和1B中，參考數(shù)字61a表示細(xì)金屬顆粒(納米條)，參考數(shù)字62表示連接基團(tuán)，參考數(shù)字63表示多光子吸收化合物，并且參考數(shù)字61b表示細(xì)金屬顆粒(粒狀)。多光子吸收化合物63與前述的多(雙)光子吸收化合物是同義的。盡管圖1A和1B顯示具有條形和六邊形的細(xì)金屬顆粒的實例，但是細(xì)金屬顆粒不限于這些，只要該顆粒吸收具有根據(jù)本發(fā)明的多(雙)光子激發(fā)波長的光。在圖1A和1B中，細(xì)金屬顆粒被置于中心并且通過連接基團(tuán)(例如亞烴基)連接到多(雙)光子吸收化合物的骨架上，所述連接基團(tuán)具有與所述細(xì)金屬顆粒的表面連接的位點以及與所述多光子吸收化合物連接的位點。換句話說，多(雙)光子吸收化合物的分子以與表面活性劑包裹細(xì)金屬顆粒表面的方式相同的方式連接于細(xì)金屬顆粒的表面。因此，多光子吸收化合物被置于來自細(xì)金屬顆粒的增強(qiáng)等離子體場附近，并且高精密度地控制多光子吸收材料與增強(qiáng)等離子體場之間的距離是可能的?？梢垣@得具有高效率的敏化作用。此外，多(雙)光子吸收化合物一般是疏水性的并且與有機(jī)溶劑具有高的親和力。該復(fù)合材料可以通過溶劑涂布進(jìn)行涂布。復(fù)合材料中，具有能進(jìn)行多(雙)光子吸收的分子結(jié)構(gòu)的多(雙)光子吸收化合物被連接到細(xì)金屬顆粒的表面，所述細(xì)金屬顆粒產(chǎn)生與多(雙)光子激發(fā)波長共振的增強(qiáng)表面等離子體場。本發(fā)明的光敏復(fù)合材料在下文被詳細(xì)描述。當(dāng)細(xì)金屬顆粒用光照射時，構(gòu)成本發(fā)明的光敏復(fù)合材料的細(xì)金屬顆粒引起被稱為等離子體吸收的共振吸收。例如，金膠體，其中細(xì)球形金顆粒被分散在水中，具有大約530nm的單一吸收并且呈現(xiàn)鮮紅色。該細(xì)球形金屬顆粒被用作染色玻璃和類似物的紅色著色劑。同時，金納米條，細(xì)金屬顆粒的一種類型，是細(xì)條狀金顆粒。通過控制其縱橫比(長軸/短軸R)，吸收具有在可見光與近紅外輻射之間的任意波長的光是可能的。隨著縱橫比變大，共振(吸收)波長移向較長的波長。因此，金納米條，細(xì)金屬顆粒的一種類型，可優(yōu)選地被用在本發(fā)明中。圖2是這樣的圖，其顯示當(dāng)金納米條的縱橫比(R)被用作參數(shù)時波長與共振(吸收)光譜之間的關(guān)系，以及(R)與波長Umax)之間的關(guān)系。如上所述，金納米條具有寬范圍的波長選擇。具體地，當(dāng)金納米條被用于光設(shè)備時，金納米條的長軸/短軸被控制以便共振(吸收)波長與所用的波長一致，從而進(jìn)一步提高敏化作用。產(chǎn)生增強(qiáng)等離子體場的細(xì)顆粒通過激發(fā)光產(chǎn)生獨立的增強(qiáng)等離子體場。當(dāng)細(xì)顆粒相互鄰近時，增強(qiáng)場被疊加并且在細(xì)顆粒之間的空隙中產(chǎn)生更大的增強(qiáng)等離子體場。該巨大增強(qiáng)等離子體場明顯是在細(xì)顆粒聚集體和其中兩個細(xì)顆粒相互鄰近的近似二聚體中產(chǎn)生的。已知的是，細(xì)金屬顆粒的增強(qiáng)表面等離子體場一般限于與該表面大約100nm或更近的區(qū)域。當(dāng)該顆粒具有像金納米條的形狀各向異性并且其長軸超過100nm時，增強(qiáng)場擴(kuò)展至該條的共振波長的區(qū)域。隨著增強(qiáng)場靠近細(xì)金屬顆粒，其增強(qiáng)作用變得更大?？紤]到來自多光子吸收化合物、尤其是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中的雙光子吸收化合物的能量轉(zhuǎn)移和電子轉(zhuǎn)移，當(dāng)雙光子吸收化合物(例如雙光子吸收染料的主鏈)和細(xì)金屬顆粒被連接、接觸或者相互靠得太近時發(fā)生失活并且呈現(xiàn)出副作用。在本發(fā)明的光敏復(fù)合材料中，細(xì)金屬顆粒和多光子吸收化合物通過連接基團(tuán)(例如亞烴基)被連接，所述連接基團(tuán)具有與產(chǎn)生增強(qiáng)表面等離子體場的細(xì)金屬顆粒的表面連接的位點以及與具有能多光子吸收的分子結(jié)構(gòu)的多光子吸收化合物連接的位點。對于多光子吸收化合物來說，雙光子吸收化合物是優(yōu)選的。下文，"多(雙)光子吸收化合物"可以被稱為"多(雙)光子吸收材料"。具體地，控制本發(fā)明中連接基團(tuán)的鏈長是可能的。在光敏化復(fù)合材料或高效多(雙)光子敏化復(fù)合材料中，多(雙)光子吸收材料可被置于其中增強(qiáng)等離子體場的效率最優(yōu)化的距離上。其中本發(fā)明的連接基團(tuán)的鏈長被控制的光敏復(fù)合材料比多(雙)光子吸收材料和細(xì)金屬顆粒簡單混合以獲得多(雙)光子增強(qiáng)能更有效且確定地敏化。多光子吸收化合物(多(雙)光子吸收材料)可以具有預(yù)先連接于連接基團(tuán)的連接到多(雙)光子吸收材料的位點的分子結(jié)構(gòu)，所述連接基團(tuán)具有與所述細(xì)金屬顆粒的表面連接的位點以及與所述多(雙)光子吸收材料連接的位點。當(dāng)連接基團(tuán)被預(yù)先連接到多(雙)光子吸收材料時，多(雙)光子吸收材料的主骨架通過連接基團(tuán)最佳地連接到細(xì)金屬顆粒上，所述連接基團(tuán)具有預(yù)定長度的鏈烴基鏈或類似物，從而增強(qiáng)等離子體場發(fā)生在其效率最大的區(qū)域。預(yù)先連接到多(雙)光子吸收材料的連接基團(tuán)的具體實例包括具有4至20個碳原子的烷基硫醇基團(tuán)和烷基氨基基團(tuán)。此外，對于連接基團(tuán)(例如預(yù)先連接到多(雙)光子吸收材料的連接基團(tuán))來說，支鏈烷基比直鏈垸基更優(yōu)選。這是因為期望細(xì)金屬顆粒周圍的多(雙)光子吸收材料的位點數(shù)目更大。因此，相比由于位阻在多(雙)光子吸收材料的位點上具有更少鍵數(shù)的支鏈烷基，等離子體增強(qiáng)效率可以被具有更少位阻和大量鍵數(shù)的直鏈烷基提高更多。[83]由于同樣的原因，連接基團(tuán)優(yōu)選地含有芳香基位點如芳基而不是直鏈烷基。具有更少支鏈的亞烴基、含有三鍵的取代基和類似物被預(yù)期呈現(xiàn)與直鏈烷基相同的效果。然而，就材料獲取、合成和生產(chǎn)率而言，直鏈烷基是最優(yōu)選的。鍵的實例包括共價鍵、離子鍵和靜電鍵。共價鍵由于粘結(jié)強(qiáng)度強(qiáng)是最優(yōu)選的。這是因為當(dāng)細(xì)金屬顆粒和連接基團(tuán)又被再分散于溶劑或類似物時，弱粘結(jié)強(qiáng)度導(dǎo)致連接基團(tuán)的鍵合位點(鍵合基團(tuán))從細(xì)金屬顆粒上除去。因此，聚集在溶液中發(fā)生。共價鍵幾乎不導(dǎo)致聚集并且因此是更優(yōu)選的。細(xì)金屬顆粒的表面與多(雙)光子吸收材料骨架之間的距離為lnm至1000nm，優(yōu)選地5nm至100nm，并且更優(yōu)選地10nm至80■。已知的是，金納米條和雙光子吸收材料被混合用于敏化(例如JP-A號2006-330683)。當(dāng)基于這種結(jié)構(gòu)形成膜時，幾個雙光子吸收材料與金納米條相互接觸(連接)，換句話說，它們只是相互接觸而不是相互鍵合，如本發(fā)明中所定義。當(dāng)它們僅僅是相互接觸并且該膜用有機(jī)溶劑或類似物洗滌時，雙光子吸收材料和金納米條(細(xì)金屬顆粒)容易被分開。比較而言，當(dāng)本發(fā)明的光敏復(fù)合材料用有機(jī)溶劑或類似物洗滌時，多(雙)光子吸收材料與細(xì)金屬顆粒之間的大部分鍵被保持而沒有分開。將細(xì)金屬顆粒本身溶解或分散在水或有機(jī)溶劑中是困難的。因此，細(xì)金屬顆粒用分散劑分散在溶劑中。典型的分散劑包括如JP-A2005-68447中描述的垸基銨鹽。分散劑的具體實例包括溴化十六碳烷基三甲銨、溴化雙十二垸基二甲銨、溴化四辛銨和溴化四己銨。此外，烷基硫醇可以被用作分散劑。在本發(fā)明中，細(xì)金屬顆粒本身與光，換句話說，多(雙)光子激發(fā)波長共振(吸收)。因此，相比例如細(xì)金屬顆粒和多光子吸收化合物的簡單混合物以及其中苯乙烯基苯雙光子材料被連接到細(xì)銀顆粒表面的結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)效應(yīng)可以得到大大發(fā)揮。[91]當(dāng)細(xì)金屬顆粒非常吸收具有多(雙)光子激發(fā)波長的光時，與光相關(guān)的透明度——其是多(雙)光子吸收的優(yōu)點一一被降低。因此，相對于多(雙)光子吸收材料的單光子吸收，在本發(fā)明中細(xì)金屬顆粒的吸收為0.01%至30%，并且更優(yōu)選地0.1%至20%。為了控制細(xì)金屬顆粒對多(雙)光子激發(fā)光的吸收量，將未連接于細(xì)金屬顆粒的多(雙)光子吸收材料與未連接于多(雙)光子吸收材料的細(xì)金屬顆?；旌鲜强赡艿?。該多(雙)光子吸收材料可具有與連接于細(xì)金屬顆粒的多(雙)光子吸收材料相同的骨架。未連接于多(雙)光子材料的細(xì)金屬顆粒的形狀可以與位于復(fù)合材料中心的細(xì)金屬顆粒的形狀相同或不同，在該復(fù)合材料中多光子吸收材料被連接于細(xì)金屬顆粒的表面。本發(fā)明中產(chǎn)生與多光子激發(fā)波長共振的增強(qiáng)表面等離子體場的細(xì)金屬顆粒的吸收是指在長波長側(cè)與短波長側(cè)的吸收端之間的區(qū)域的吸收，其中在其中心的吸收峰通過分光光度計或類似物獲得，所述吸收基于與具有多光子激發(fā)波長的光的共振。該吸收是指相對于吸收峰覆蓋具有0.1%或更多、更優(yōu)選地0.5%或更多的吸收量的波長區(qū)的吸收。復(fù)合材料——其中本發(fā)明中的細(xì)金屬顆粒和多(雙)光子吸收化合物(多(雙)光子吸收材料)被連接一一如下制備例如，細(xì)金屬顆粒在分散劑存在下被分散于水中以制備細(xì)金屬顆粒水分散體；向該細(xì)金屬顆粒水分散體中加入有機(jī)溶劑；將所獲得的分散體與在其末端具有硫醇基和氨基的多(雙)光子吸收材料混合；在細(xì)金屬顆粒表面上的分散劑被多(雙)光子吸收材料取代以獲得細(xì)金屬顆粒-多(雙)光子吸收材料連接的復(fù)合材料。通過干燥分散體中的溶劑以獲得粉末，可以獲得光敏復(fù)合材料。當(dāng)該復(fù)合材料被再分散于有機(jī)溶劑以通過傳統(tǒng)涂布方法制膜時，該復(fù)合材料可以被施加到各種材料、裝置、電子元件和類似物上。多(雙)光子吸收材料的實例包括具有多(雙)光子吸收的有機(jī)化合物如共軛化合物(例如苯乙烯基苯)、環(huán)狀化合物(例如卟啉)、金屬螯合化合物(例如偶氮金屬螯合物)和熒光染料(例如若丹明和香豆靈)。[97]如上所述，在簡單的細(xì)球形顆粒中，激發(fā)多(雙)光子吸收材料的光一般不具有共振(吸收)波長。因此，在本發(fā)明中，如前所提及，使用可容易控制吸收波長的金納米條。除了金納米條外，具有各種形狀的細(xì)金屬顆粒，例如納米線、納米柱、納米管、納米立方體、納米箱、六邊形納米顆粒、多腳狀(multipod)納米顆粒和樹脂細(xì)金屬顆粒，可被用作可匹配雙光子激發(fā)波長和細(xì)金屬顆粒的共振波長的細(xì)顆粒?？蓸?gòu)成這些形狀的金屬材料的典型實例包括金和銀。應(yīng)當(dāng)注意到，具有這些形狀的細(xì)金屬顆粒被描述在"RecentAdvancesonDesignandApplicationsofPlasmonicNanomaterials"(JyunYamada(editor),CMCPublishingCo"Ltd,P18陽P22)中。本發(fā)明的光敏復(fù)合材料的應(yīng)用包括三維存儲材料(多(雙)光子吸收光記錄材料)、光功率限制材料、光固化材料和多光子熒光顯微鏡用熒光材料。此外，光敏復(fù)合材料可被用于配置三維記錄介質(zhì)、光功率限制元件、立體平版印刷術(shù)系統(tǒng)和多光子熒光顯微鏡裝置。下文描述了詳細(xì)的情況。含有本發(fā)明的光敏復(fù)合材料的光記錄材料一一其中細(xì)金屬顆粒(例如金納米條)和多(雙)光子吸收材料被連接，可以通過旋轉(zhuǎn)涂布機(jī)、輥式涂布機(jī)、刮棒涂布機(jī)或類似物直接施加于基材。可選地，該材料可以通過常規(guī)方法澆鑄成膜并且層壓在基材上。此外，這些可被用于制備多(雙)光子吸收光記錄材料。"基材"是指任何天然或合成的支撐物，合適地具有柔性或剛性的膜、片或板的形式?；目梢杂上铝兄苽淅缇蹖Ρ蕉姿嵋叶ァ⒌淄繕渲木蹖Ρ蕉姿嵋叶?、經(jīng)受火焰或靜電放電的聚對苯二甲酸乙二酯、醋酸纖維素、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酯、聚乙烯醇或玻璃。此外，用于跟蹤和訪問信息的導(dǎo)槽可以事先在基材上給出。所施加的溶劑可以通過蒸發(fā)去除。溶劑可以經(jīng)受熱或減壓進(jìn)行蒸發(fā)和去除。此外，防護(hù)層(中間層)可以在由多(雙)光子吸收光記錄材料制成的膜上形成，以阻擋氧并且防止層之間串?dāng)_。防護(hù)層(中間層)是由下列制備的聚烯烴如聚丙烯或聚乙烯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚乙烯醇或聚對苯二甲酸乙二酯?？蛇x地，防護(hù)層可以如下制成塑料薄膜如玻璃紙或紙板被靜電接觸或者通過擠出機(jī)被層壓以進(jìn)行粘貼或者涂布聚合物溶液。此外，可能的是將膠粘劑或液體物質(zhì)施加在防護(hù)層和光敏膜之間和/或基材和光敏膜之間以提高氣密性。此外，跟蹤和訪問信息的導(dǎo)槽可以被事先添加到光敏膜之間的防護(hù)層(中間層)上。當(dāng)預(yù)定層的上述三維多層光記錄介質(zhì)集中于進(jìn)行記錄/復(fù)制時，本發(fā)明的三維記錄介質(zhì)發(fā)揮作用。即使防護(hù)層(中間層)沒有將這些層分開，借助多(雙)光子吸收染料特性在深度方向上進(jìn)行三維記錄也是可能的。下文，三維記錄介質(zhì)(三維多層光存儲器)的具體實例作為優(yōu)選實施方式進(jìn)行描述。本發(fā)明不限于這些實施方式并且可具有任何結(jié)構(gòu)，只要能進(jìn)行三維記錄(在平面和厚度方向上進(jìn)行記錄)。圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明的三維多層光存儲器的記錄/復(fù)制系統(tǒng)的實例以及記錄介質(zhì)的實例的示意圖。在圖3中，參考數(shù)字100表示復(fù)制系統(tǒng)，參考數(shù)字101表示多層圓盤，參考數(shù)字102表示記錄激光束，參考數(shù)字103表示讀出激光源，參考數(shù)字104表示針孔，參考數(shù)字105表示檢測器，參考數(shù)字106表示記錄介質(zhì)，參考數(shù)字107表示第一基材，參考數(shù)字108表示第二基材或反射層，參考數(shù)字109表示中間層，參考數(shù)字110表示記錄層，參考數(shù)字lll表示記錄位，以及參考數(shù)字112表示記錄激光束。在圖3所顯示的記錄介質(zhì)106中，記錄層110和中間層109(防護(hù)層)被交替層壓在平坦支撐物(第一基材107)上，并且每一層通過旋轉(zhuǎn)涂布制成。本發(fā)明的多(雙)光子吸收化合物(例如雙光子吸收化合物)被用作記錄層，并且中間層(防護(hù)層)防止串?dāng)_。圖3只顯示了5層，但是大約50層或更多層可以被層壓。優(yōu)選的是，記錄層110的厚度為0.01pm至0.5^im并且中間層109的厚度為0.1pm至5pm。當(dāng)記錄介質(zhì)具有這種結(jié)構(gòu)時，在與目前廣泛使用的CD/DVD相同尺寸下實現(xiàn)兆兆位的大容量存儲光記錄是可能的。此外，與第一基材107相同的第二基材108(防護(hù)層)或者由高反射率材料制成的反射層108依照數(shù)據(jù)復(fù)制方法例如傳輸或反射而提供。單一光束被用于記錄，并且飛秒級超短脈沖光可以在這種情況中使用。波長不同于用于數(shù)據(jù)記錄的光束的光或者具有相同波長的低功率光可被用于復(fù)制。記錄和復(fù)制可以在位單元和深度方向單元中進(jìn)行。利用表面光源、二維檢測器等的平行記錄/復(fù)制對于提高傳遞速率是有效的。此外，在沒有中間層的整體記錄層(bulkrecordinglayer)(未顯示)中，全息圖頁面數(shù)據(jù)集中在深度方向上記錄/復(fù)制以提高記錄/復(fù)制的傳遞速率。應(yīng)當(dāng)注意，盡管沒有顯示，按照本發(fā)明類似制成的三維多層光存儲器可以是卡、帶或巻筒層壓介質(zhì)。(光功率限制材料和光功率限制元件)接下來，具體描述本發(fā)明的光敏復(fù)合材料在光功率限制材料和光功率限制元件上的應(yīng)用。在光通信和光信息加工中，光控制如調(diào)制和開關(guān)對于通過光傳遞信息信號或類似應(yīng)用來說是必須的。這種類型的光控制通常采用利用電信號的電光控制方法。然而，電-光控制方法由于電路的CR時間常數(shù)對帶有限制并且由于元件本身的響應(yīng)速度以及電信號和光速度之間不同的速度而對加工速度有限制。因此，由光信號控制光信號的光-光控制技術(shù)對于充分利用光的優(yōu)點如其寬帶和高速來說是非常重要的。為了滿足這種需求，本發(fā)明的光敏復(fù)合材料，多(雙)光子吸收材料，被用作光功率限制材料并且被加工成預(yù)定構(gòu)造以制備光元件。使用本發(fā)明的多(雙)光子吸收材料的光元件利用了由于光應(yīng)用引起的在例如透光率、折射率和吸收系數(shù)上的光變化，以便調(diào)制光密度和頻率而沒有采用電路技術(shù)。因此，光元件可被用于光通信、光開關(guān)、光計算機(jī)、光互聯(lián)等中的光開關(guān)等。相比由普通半導(dǎo)體材料制成的或利用單光子激發(fā)的光功率限制元件，本發(fā)明的光功率限制元件，其利用由于雙光子吸收——多光子吸收的一種類型——的光特性變化，具有優(yōu)良的響應(yīng)速度。該光功率限制元件具有高的靈敏度，從而光功率限制元件具有高的S/N比以及優(yōu)良的信號特性。光波導(dǎo)作為光功率限制元件是已知的。該光波導(dǎo)將光施加到材料以改變折射率進(jìn)行聚焦并且形成折光率分布。該配置可應(yīng)用于本發(fā)明。圖4是顯示光功率限制元件的實例的示意圖，所述光功率限制元件通過控制具有能引起雙光子激發(fā)的波長的光，在本發(fā)明的雙光子吸收材料上引起雙光子激發(fā)，以光切換具有能引起單光子激發(fā)的波長的信號光。在該實施例中，光功率限制元件41由本發(fā)明的雙光子吸收復(fù)合材料制成并且夾在防護(hù)層42之間。然而，本發(fā)明不限于這種配置。光功率限制元件由于控制光(controllight)43通過在該光功率限制元件上引起雙光子激發(fā)而光開關(guān)信號光44?？刂乒饫秒p光子過程，信號光利用單光子過程。因此，這些光具有不同的波長，濾色器45可以分開控制光和信號光。檢測器46檢測分開的信號光。通過這種配置，實現(xiàn)光-光控制技術(shù)的高速響應(yīng)和S/N比是可能的。(光固化材料和立體平版印刷術(shù)系統(tǒng))立體平版印刷術(shù)參考圖5的示意圖中所示的多(雙)光子立體平版印刷術(shù)裝置(立體平版印刷術(shù)系統(tǒng))進(jìn)行描述。對光固化樹脂來說具有透明性的且從近紅外脈沖激光源1發(fā)出的光通過鏡式掃描器5進(jìn)行傳播。該光通過使用透鏡聚集在含有本發(fā)明的光敏復(fù)合材料的光固化樹脂液體9上。對激光光斑進(jìn)行掃描，誘導(dǎo)多光子吸收(例如雙光子吸收)，以便只在焦點附近使樹脂固化。因此，形成期望的三維結(jié)構(gòu)是可能的。通過利用這種立體平版印刷術(shù)系統(tǒng)的多(雙)光子微觀立體平版印刷術(shù)，形成良好的、超精密三維結(jié)構(gòu)是可能的。具體地，脈沖激光束通過透鏡進(jìn)行聚集以在焦點附近形成具有高密度光子的區(qū)域。在此時，穿過光束每個截面的光子的總數(shù)是恒定的。當(dāng)光束是兩維施加在焦點面上時，每個截面中的光密度和是恒定的。然而，多(雙)光子吸收的概率與光密度的平方成比例。因此，具有高的多(雙)光子吸收概率的區(qū)域僅在具有較大光密度的焦點附近形成。[122]當(dāng)脈沖激光束被透鏡聚集并且多(雙)光子吸收被誘導(dǎo)時，光吸收限制在焦點附近。因此，使該樹脂局部固化是可能的。Z形臺6和檢流計反射鏡可自由移動光固化樹脂液體中的焦點。因此，在光固化樹脂液體中自由形成期望的三維產(chǎn)品(立體平版印刷術(shù)產(chǎn)品10)是可能的。應(yīng)當(dāng)注意，參考數(shù)字3表示及時控制過多的光量的快門；參考數(shù)字4表示ND濾光器；參考數(shù)字7表示充當(dāng)聚光單元的透鏡；以及參考數(shù)字8表示圖5中的計算機(jī)。具體地，當(dāng)本發(fā)明的細(xì)金屬顆粒的表面含有其中連接有多光子吸收化合物的光敏復(fù)合材料——換言之，高度敏感多光子吸收復(fù)合材料——時，多(雙)光子吸收效率得到進(jìn)一步提高。多光子立體平版印刷術(shù)，尤其是雙光子立體平版印刷術(shù)，具有下列特征(1)超過衍射極限的過程分辨率通過相對于雙光子吸收的光密度的非線性，實現(xiàn)超過光的衍射極限的過程分辨率是可能的。(2)超高速形成當(dāng)利用雙光子吸收時，光固化樹脂在焦點外的區(qū)域中大體上是不固化的。通過增加應(yīng)用光密度，光束的掃描速度可以更快。因此，形成速度可以快約io倍。(3)三維加工光固化樹脂對于由雙光子吸收誘導(dǎo)的近紅外光可以是透明的。因此，當(dāng)光聚集在樹脂內(nèi)部深處時，內(nèi)部可以被固化。在常規(guī)方法中，當(dāng)光束被聚集在內(nèi)部深處時，焦點的光密度由于光吸收被降低并且難于使內(nèi)部固化。比較而言，本發(fā)明的確能克服該問題。(4)高產(chǎn)率在傳統(tǒng)方法中樹脂的粘度和表面張力破壞了立體平版印刷術(shù)產(chǎn)品并使之變形。然而，在本方法中，立體平版印刷術(shù)是在樹脂內(nèi)部進(jìn)行的，并且該問題可以被克服。(5)大規(guī)模生產(chǎn)上的應(yīng)用通過利用超高速立體平版印刷術(shù)，大量零件或可移動機(jī)械裝置可以在短時間內(nèi)連續(xù)制造。在本文中，例如，由于液體原料的官能團(tuán)通過施加光在光敏復(fù)合材料中引起聚合，雙光子立體平版印刷術(shù)的光固化樹脂變成堅固連接的固體。所述原料的主要組分是例如由低聚物和反應(yīng)性稀釋劑組成的樹脂組分、光敏復(fù)合材料和光聚合引發(fā)劑。低聚物是具有約2至20的聚合度并且在其末端具有大量反應(yīng)性基團(tuán)的聚合物。此外，反應(yīng)性稀釋劑被加入以控制粘度、硬度等。當(dāng)施加光時，光敏復(fù)合材料引起光的雙光子吸收。接著，在光敏復(fù)合材料中，在聚合引發(fā)劑中產(chǎn)生反應(yīng)性種類。低聚物和反應(yīng)性稀釋劑的反應(yīng)性基團(tuán)被激活，鏈聚合反應(yīng)發(fā)生以形成三維鏈接。因此，該樹脂在短時間內(nèi)變成具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的固體樹脂。此外，在光敏復(fù)合材料中，在內(nèi)部深處進(jìn)行高靈敏、超精密的三維加工而不是通過施加光直接在聚合引發(fā)劑中產(chǎn)生反應(yīng)性種類是可能的。光固化樹脂被用于光固化油墨、光膠粘劑(photoadhesive)、層壓立體平版印刷術(shù)等，并且已經(jīng)開發(fā)出具有各種特性的樹脂。尤其在層壓立體平版印刷術(shù)中，重要的是(1)反應(yīng)性良好；(2)固化后體積收縮?。?3)固化后機(jī)械特性優(yōu)良；等等。這些特性在本發(fā)明中也是重要的。因此，為層壓立體平版印刷術(shù)開發(fā)的樹脂一一其通過具有多(雙)光子吸收特性的光敏復(fù)合材料(聚合引發(fā)劑)進(jìn)行激活和聚合——可被用作本發(fā)明中多(雙)光子立體平版印刷術(shù)的光固化樹脂。具體地，丙烯酸酯和環(huán)氧光固化樹脂經(jīng)常被使用，并且氨基甲酸乙酯丙烯酸酯光固化樹脂是特別優(yōu)選的。在與本發(fā)明中的立體平版印刷術(shù)相關(guān)的技術(shù)中，例如，脈沖激光束在沒有穿過掩模下在含有光敏復(fù)合材料的感光聚合物膜上經(jīng)歷干涉暴露(interferenceexposure)。重要的是，在這種情況中的脈沖激光束具有穿過感光聚合物膜中的光敏復(fù)合材料發(fā)揮感光功能的波長。因此，考慮到光敏復(fù)合材料并且根據(jù)感光聚合物的類型或在感光聚合物中發(fā)揮感光功能的基團(tuán)或位點的類型，適當(dāng)選擇脈沖激光束的波長區(qū)域是必要的。盡管來自光源的脈沖激光束的波長不在發(fā)揮感光聚合物膜的感光功能的波長區(qū)中，但通過由施加脈沖激光束利用多(雙)光子吸收過程，發(fā)揮感光聚合物膜的感光功能是可能的。在沒有穿過掩模下使脈沖激光束在光敏聚合物膜表面上經(jīng)歷干涉暴露的方法被描述在例如JP-A2005-134873中。具體地，當(dāng)來自光源的脈沖激光束被聚集并且聚集的脈沖激光束被施加時，發(fā)生多光子吸收(例如雙光子吸收、三光子吸收、四光子吸收和五光子吸收)。即使來自光源的脈沖激光束的波長沒有位于在感光聚合物膜上發(fā)揮感光功能的波長區(qū)中，在感光聚合物膜上發(fā)揮感光功能的波長區(qū)的脈沖激光束也基本上被施加通過光敏復(fù)合材料。經(jīng)歷干涉暴露的脈沖激光束的波長可以根據(jù)應(yīng)用條件適當(dāng)選擇，只要脈沖激光束基本上位于在感光聚合物膜上發(fā)揮感光功能的波長區(qū)中。與只使用傳統(tǒng)雙光子吸收材料(雙光子吸收引發(fā)劑或雙光子吸收光敏材料)時相比，利用本發(fā)明的光敏復(fù)合材料的多(雙)光子吸收感光具有高的多(雙)光子吸收感光度。因此，進(jìn)行高速平版印刷術(shù)以及使用小型廉價激光源作為泵浦源是可能的。這導(dǎo)致大規(guī)模生產(chǎn)的實際應(yīng)用。(多光子熒光顯微鏡用熒光材料和多光子熒光顯微鏡裝置)多光子熒光顯微鏡裝置(多(雙)光子激發(fā)激光掃描顯微鏡)是這樣的顯微鏡，其中近紅外脈沖激光束被聚集在樣品表面以進(jìn)行掃描并且圖像是通過檢測由于多(雙)光子吸收激發(fā)該表面所產(chǎn)生的熒光而獲得的。圖6是顯示雙光子激發(fā)激光掃描顯微鏡的基本配置的示意圖。圖6中顯示的雙光子激發(fā)激光掃描顯微鏡被設(shè)置有激光源1，其被配置以產(chǎn)生近紅外波長的亞皮秒單色相干光脈沖；光通量轉(zhuǎn)換光學(xué)系統(tǒng)2，其被配置以將來自激光源的光通量變換成期望大小'，掃描光學(xué)系統(tǒng)3，其被配置以將通過光通量轉(zhuǎn)換光學(xué)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換的光通量聚集在物鏡的圖像表面以進(jìn)行掃描；物鏡系統(tǒng)4，其被配置以將聚集的轉(zhuǎn)換光通量投影在樣品表面5上；和光學(xué)檢測器7。脈沖激光束通過光通量轉(zhuǎn)換光學(xué)系統(tǒng)和物鏡系統(tǒng)聚集，穿過二色鏡6到達(dá)樣品表面上的焦點。因此，穿過光敏復(fù)合材料由雙光子吸收感生的熒光產(chǎn)生于樣品中的雙光子吸收熒光材料上。樣品表面通過激光束進(jìn)行掃描并且每個光斑處的熒光強(qiáng)度通過檢測器由熒光檢測器7等進(jìn)行檢測?；谖恢眯畔ⅲ嬎銠C(jī)畫出三維熒光圖像。關(guān)于掃描機(jī)理，例如，激光束可以通過可移動反射鏡如檢流計反射鏡進(jìn)行掃描。可選地，置于臺上的包括雙光子吸收材料的樣品可以移動。[137]通過這種配置，通過利用雙光子吸收的非線性作用在光軸方向獲得高分辨率是可能的。當(dāng)另外使用共焦針孔板時，可以獲得更高的分辨率(在表面和光軸方向)。多光子熒光顯微鏡裝置用熒光染料對樣品染色或分散于樣品中。熒光染料不但可被用于工業(yè)應(yīng)用而且可用于生物細(xì)胞等的三維微觀成像。熒光染料期望是具有大的雙光子吸收截面積的化合物。光子熒光顯微鏡被描述在例如JP-A9-230246中。在這種情況中的掃描熒光顯微鏡被設(shè)置有激光應(yīng)用光學(xué)系統(tǒng)，其產(chǎn)生被擴(kuò)大成期望尺寸的準(zhǔn)直光；和襯底，其上形成多個聚光元件。聚光元件的焦點位置被設(shè)置與物鏡系統(tǒng)的圖像位置對應(yīng)。此外，分光器被設(shè)置在物鏡系統(tǒng)與其上形成聚光元件的襯底之間，所述分光器允許長波穿過并且反射短波。通過多光子吸收，熒光產(chǎn)生于樣品表面上。通過這種配置，通過利用多光子吸收的非線性作用，在光軸方向獲得高分辨率是可能的。此外，更高的分辨率(在表面和光軸方向)可以通過使用共焦針孔板獲得。類似于前述光功率限制元件，多(雙)光子吸收材料——本發(fā)明的光敏復(fù)合材料——可被用于具有高多(雙)光子吸光度的材料、薄膜、分散于光固化樹脂等中的固體物質(zhì)等以及光學(xué)元件。多(雙)光子吸收材料——本發(fā)明的光敏復(fù)合材料——可被用作雙光子激發(fā)激光掃描顯微鏡用雙光子吸收熒光材料。與傳統(tǒng)雙光子吸收熒光材料相比，多(雙)光子吸收材料具有大的雙光子吸收截面積并且因此在低密度下發(fā)揮高的雙光子吸收特性。因此，根據(jù)本發(fā)明，可以獲得高靈敏多(雙)光子吸收材料。此外，提高在該材料上施加的光密度是不必要的，從而可以抑制該材料的降解和破裂?？梢詼p輕對該材料中其它組分的特性的不利影響。實施例本發(fā)明參考下述實施例進(jìn)一步詳細(xì)描述。本發(fā)明不限于這些實施例，只要本發(fā)明在其范圍內(nèi)。(金納米條的合成實施例1)[144]首先，70mL0.18mol/L溴化十六垸基三甲銨水溶液、0.36mL環(huán)己烷、1mL丙酮和1.2mL0.1mol/L硝酸銀水溶液被混合并且攪拌。在加入0.3mL0.24mol/L氯金酸水溶液后，加入0.3mL0.1mol/L抗壞血酸水溶液，并且證實氯金酸的顏色消失。然后，該溶液被轉(zhuǎn)移到器皿中并且通過低壓汞燈用波長254nm的紫外光線照射20分鐘。因此獲得吸收峰波長約800nm的金納米條分散溶液。該分散溶液被置于離心機(jī)中以分離并沉淀金納米條組分。除去該上清液并且向分散溶液中加入水。重復(fù)離心分離幾次以去除過量的溴化十六烷基三甲銨分散劑。(金納米條的合成實施例2)首先，70mL0.18mol/L溴化十六烷基三甲銨水溶液、0.36mL環(huán)己烷、1mL丙酮和1.0mL0.1mol/L硝酸銀水溶液被混合并且攪拌。在加入0.3mL0.24mol/L氯金酸水溶液后，加入0.3mL0.1mol/L抗壞血酸水溶液，并且證實氯金酸的顏色消失。然后，該溶液被轉(zhuǎn)移到器皿中并且通過低壓汞燈用波長254nm的紫外光線照射20分鐘。因此獲得吸收峰波長約760nm的金納米條分散溶液。該分散溶液被置于離心機(jī)中以分離并沉淀金納米條組分。除去該上清液并且向分散溶液中加入水。重復(fù)離心分離幾次以去除過量的溴化十六垸基三甲銨分散劑。(金納米條的合成實施例3)首先，70mL0.18mol/L溴化十六垸基三甲銨水溶液、O.36mL環(huán)己垸、1mL丙酮和1.5mL0.1mol/L硝酸銀水溶液被混合并且攪拌。在加入0.3mL0.24mol/L氯金酸水溶液后，加入0.3mL0.1mol/L抗壞血酸水溶液，并且證實氯金酸的顏色消失。然后，該溶液被轉(zhuǎn)移到器皿中并且通過低壓汞燈用波長254nm的紫外光線照射20分鐘。因此獲得吸收峰波長約840nm的金納米條分散溶液。該分散溶液被置于離心機(jī)中以分離并沉淀金納米條組分。除去該上清液并且向分散溶液中加入水。重復(fù)離心分離幾次以去除過量的溴化十六烷基三甲銨分散劑。(有機(jī)溶劑分散的金納米條的置換處理實施例1)[147]適量的氨水加入到10mL在金納米條合成實施例1中獲得的金納米條水溶液中以將pH從8調(diào)節(jié)至9。接著，將10mL100mmoL巰基琥珀酸水溶液加入并且攪拌。隨著繼續(xù)攪拌，將500mmo1溴化四辛銨和5mL甲苯溶液加入并且劇烈攪拌約30分鐘。反應(yīng)溶液用甲苯萃取，以便留下極小量的溶劑。反應(yīng)溶液被蒸餾、過濾并且干燥以獲得有機(jī)溶劑分散的金納米條。(有機(jī)溶劑分散的金納米條的置換處理實施例2)除了在金納米條合成實施例2中獲得的金納米條水溶液代替在金納米條合成實施例1中獲得的金納米條水溶液外，有機(jī)溶劑分散金納米條以與有機(jī)溶劑分散的金納米條的置換處理實施例1完全相同的方式獲得。(有機(jī)溶劑分散的金納米條的置換處理實施例3)除了在金納米條合成實施例3中獲得的金納米條水溶液代替在金納米條合成實施例1中獲得的金納米條水溶液外，有機(jī)溶劑分散金納米條以與有機(jī)溶劑分散的金納米條的置換處理實施例1完全相同的方式獲得。(雙光子吸收復(fù)合材料的制備實施例1)首先，5mg在有機(jī)溶劑分散的金納米條的置換處理實施例1中獲得的有機(jī)溶劑分散金納米條被加入到250mL二氯甲烷中。第二，200mg由結(jié)構(gòu)式(l)表示的雙光子吸收材料加入到該分散溶液中并且在室溫下劇烈攪拌30小時。停止攪拌后，有機(jī)層中的溶劑被蒸發(fā)掉，并且分散溶液經(jīng)歷真空干燥。因此，雙光子吸收材料通過連接基團(tuán)連接到金納米條表面，并且獲得纏繞金納米條表面的光敏復(fù)合材料。(雙光子吸收復(fù)合材料的制備實施例2)首先，5mg在有機(jī)溶劑分散的金納米條的置換處理實施例3中獲得的有機(jī)溶劑分散金納米條加入到250mL二氯甲烷中。第二，300mg由結(jié)構(gòu)式(2)表示的雙光子吸收材料加入到該分散溶液中并且在室結(jié)構(gòu)式(l)溫下劇烈攪拌24小時。停止攪拌后，有機(jī)層中的溶劑被蒸發(fā)掉，并且分散溶液經(jīng)歷真空干燥。因此，雙光子吸收材料通過連接基團(tuán)連接到金納米條表面，并且獲得纏繞金納米條表面的光敏復(fù)合材料。(雙光子吸收復(fù)合材料的制備實施例3)首先，5mg在有機(jī)溶劑分散的金納米條的置換處理實施例2中獲得的有機(jī)溶劑分散金納米條加入到250mL二氯甲烷中。第二，350mg由結(jié)構(gòu)式(3)表示的雙光子吸收材料加入到該分散溶液中并且在室溫下劇烈攪拌30小時。停止攪拌后，有機(jī)層中的溶劑被蒸發(fā)掉，并且分散溶液經(jīng)歷真空干燥。因此，雙光子吸收材料通過連接基團(tuán)連接到金納米條表面，并且獲得纏繞金納米條表面的光敏復(fù)合材料。(雙光子吸收復(fù)合材料的制備實施例4)首先，5mg在有機(jī)溶劑分散的金納米條的置換處理實施例1中獲得的有機(jī)溶劑分散金納米條加入到250mL二氯甲烷中。第二，350mg由結(jié)構(gòu)式(4)表示的雙光子吸收材料加入到該分散溶液中并且在室溫下劇烈攪拌30小時。停止攪拌后，有機(jī)層中的溶劑被蒸發(fā)掉，并且分散溶液經(jīng)歷真空干燥。因此，雙光子吸收材料通過連接基團(tuán)連接到金納米條表面，并且獲得纏繞金納米條表面的光敏復(fù)合材料。結(jié)構(gòu)式(3)[154]通過TEM觀察證實，雙光子吸收染料被連接到在雙光子吸收復(fù)合材料的制備實施例1-4中所有光敏復(fù)合材料中的金納米條上。(細(xì)金球形顆粒的合成實施例)首先，0.37g氯金酸加入到30mL水中。第二，加入2.187g溴化四辛銨和80mL甲苯的混合溶液并且攪拌2小時。此外，加入0.2g1-十二硫醇并且攪拌1小時。接著，0.378gNaBH4溶解在20mL水中所形成的溶液滴入該混合物溶液中并且攪拌2小時。該反應(yīng)物通過使用分液漏斗用水洗滌幾次，并且有機(jī)層的溶劑被蒸發(fā)掉以獲得顆粒直徑20nm至50nm的細(xì)球形金顆粒。(雙光子連接復(fù)合材料的制備實施例5)首先，5mg細(xì)球形金顆粒再分散于150mL二氯甲烷中。第二，20mg由結(jié)構(gòu)式(l)所表示的雙光子吸收材料加入到分散溶液中并且在室溫下劇烈攪拌24小時。停止攪拌，并且蒸發(fā)掉溶劑，并且該分散溶液經(jīng)歷真空蒸發(fā)。因此，獲得其中雙光子吸收材料纏繞在細(xì)球形金顆粒周圍的復(fù)合材料。證實，在該復(fù)合材料中近紅外區(qū)沒有光的共振吸收，并且該材料沒有與所謂的具有多個波長的多光子激發(fā)共振。對于本發(fā)明的復(fù)合材料來說，該材料需要與具有多個波長的多光子激發(fā)共振。(用于雙光子(熒光)表征的樣品實施例1)在雙光子吸收復(fù)合材料的制備實施例1中獲得的由金納米條/雙光子吸收材料組成的光敏復(fù)合材料被溶解在氯仿中，并且被旋涂在石英基材上，以便膜厚變得大約100nm。因此獲得薄膜樣品。(用于雙光子(熒光)表征的樣品實施例2)[158]在雙光子吸收復(fù)合材料的制備實施例2中獲得的由金納米條/雙光子吸收材料組成的光敏復(fù)合材料被溶解在氯仿中，并且被旋涂在石英基材上，以便膜厚變得大約100nm。因此獲得薄膜樣品。(用于雙光子(熒光)表征的樣品實施例3)在雙光子吸收復(fù)合材料的制備實施例3中獲得的由金納米條/雙光子吸收材料組成的光敏復(fù)合材料被溶解在氯仿中，并且被旋涂在石英基材上，以便膜厚變得大約100nm。因此獲得薄膜樣品。(用于雙光子(熒光)表征的樣品實施例4)在雙光子吸收復(fù)合材料的制備實施例4中獲得的由金納米條/雙光子吸收材料組成的光敏復(fù)合材料被溶解在氯仿中，并且被旋涂在石英基材上，以便膜厚變得大約100nm。因此獲得薄膜樣品。(用于雙光子(熒光)表征的樣品比較實施例1)由結(jié)構(gòu)式(5)所表示的雙光子吸收材料被溶解在氯仿中，并且被旋涂在石英基材上，以便膜厚變得大約100nm。因此獲得薄膜樣品。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage31</formula>(用于雙光子(熒光)表征的樣品比較實施例2)由結(jié)構(gòu)式(6)所表示的雙光子吸收材料被溶解在氯仿中，并且被旋涂在石英基材上，以便膜厚變得大約100nm。因此獲得薄膜樣品。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage31</formula>(用于雙光子(熒光)表征的樣品比較實施例3)由結(jié)構(gòu)式(7)所表示的雙光子吸收材料被溶解在氯仿中。一點一點地加入少量在有機(jī)溶劑分散的金納米條的置換處理實施例1中獲得的粉末，以便制得這樣的溶液，其中在760nm下金納米條的吸收量與由結(jié)構(gòu)式(7)所表示的雙光子吸收材料的最大吸收峰的比被調(diào)節(jié)到與在760nm下金納米條的吸收量與制備實施例3中的雙光子吸收材料的最大吸收峰的比相同。該溶液被旋涂在石英基材上，以便膜厚變得大約100nm。因此獲得薄膜樣品。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage32</formula>結(jié)構(gòu)式(7)(用于雙光子(熒光)表征的樣品比較實施例4)由結(jié)構(gòu)式(8)所表示的雙光子吸收材料被溶解在氯仿中。一點一點地加入少量在有機(jī)溶劑分散的金納米條的置換處理實施例1中獲得的粉末，以便制得這樣的溶液，其中在800nm下金納米條的吸收量與由結(jié)構(gòu)式(8)所表示的雙光子吸收材料的最大吸收峰的比被調(diào)節(jié)到與在800nm下金納米條的吸收量與制備實施例4中的雙光子吸收材料的最大吸收峰的比相同。該溶液被旋涂在石英基材上，以便膜厚變得大約100nm。因此獲得薄膜樣品。(用于雙光子(熒光)表征的樣品比較實施例5)在雙光子吸收復(fù)合材料的制備實施例5中獲得的由細(xì)球形金顆粒/雙光子吸收材料組成的復(fù)合材料被溶解在氯仿中，并且被旋涂在石英基材上，以便膜厚變得大約lOOrnn。因此獲得薄膜樣品。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage32</formula>在實施例1至4和比較實施例1至5中制備的樣品被用于通過下列評價方法評價雙光子吸收后的熒光量(熒光強(qiáng)度)。(雙光子吸收后熒光量的評價方法)[167]圖7是顯示用于評價實施例中雙光子吸收后熒光量的測量系統(tǒng)的示意圖。[168]在圖7中，參考數(shù)字71表示飛秒激光器，參考數(shù)字72表示衰減器，參考數(shù)字73表示格蘭激光棱鏡(Glanlaserprism)，參考數(shù)字74表示二色鏡，參考數(shù)字75表示紅外線截止濾光片，以及參考數(shù)字76表示光束屏蔽板。[169]因為激發(fā)光被產(chǎn)生增強(qiáng)等離子體場的細(xì)顆粒吸收和分散，所以在本發(fā)明的光敏復(fù)合材料構(gòu)造中直接測量樣品的雙光子吸收量是不容易的。因此，在本發(fā)明中的評價中，使用具有熒光的雙光子吸收材料。通過相對地比較在樣品中雙光子吸收材料所產(chǎn)生的熒光量，測量雙光子吸收的增強(qiáng)程度。[170]關(guān)于激發(fā)光，由Spectraphysics，Co.Ltd.制造的紅外線飛秒激光器MAITAI(重復(fù)頻率80MHz,脈沖寬度100fs，測量波長780nm，平均照射功率50mW)被用作飛秒激光器71。為了調(diào)節(jié)輸出量，光穿過由1/2X板77和格蘭激光棱鏡73組成的衰減器72，并且通過板78調(diào)節(jié)以便成為圓偏振光。該偏振光通過焦距100mm的平凸透鏡79聚集在樣品80上。熒光通過焦距40mm的耦合透鏡81被聚集并且使其變成近似平行光。激發(fā)光通過二色鏡74去除后，剩余的光通過平凸透鏡82基本上被聚集在檢測光電二極管83上。應(yīng)當(dāng)注意，紅外線截止濾光片75被提供在光電二極管83的前面。[171]實施例和比較實施例中的樣品的熒光強(qiáng)度通過評價方法進(jìn)行比較。結(jié)果顯示在表1至5中。[172]熒光強(qiáng)度通過分別將實施例1至4與比較實施例1至4進(jìn)行比較而進(jìn)行評價(顯示在表1至4中)。具體地，表1顯示當(dāng)比較實施例1的樣品的熒光強(qiáng)度被設(shè)為1時實施例1的相對值。相似地，表2至4分別顯示基于實施例2至4與比較實施例2至4之間的相對比較的評價結(jié)果(顯示在表2至4中)。[173]表5顯示了這樣的實驗結(jié)果，其證實了比較實施例5(細(xì)球形金顆粒/雙光子連接復(fù)合材料，其不與雙光子激發(fā)波長區(qū)中的波長共振(吸收))與本發(fā)明中與雙光子激發(fā)波長區(qū)中的波長共振(吸收)的光敏復(fù)合材料(實施例l)之間的差別。表1表2表3表4表5<table>tableseeoriginaldocumentpage34</column></row><table>實施例116.3比較實施例51[174]從表1至5中顯示的評價結(jié)果證實，相比于只由雙光子吸收材料組成的樣品，由本發(fā)明的光敏復(fù)合材料構(gòu)成的膜一一其中細(xì)金屬顆粒層與雙光子吸收材料被連接一一可以提高雙光子熒光強(qiáng)度。還證實，相比于金納米條和雙光子吸收材料的混合物，該光敏復(fù)合材料具有優(yōu)良的雙光子特性。從表5可見，相比于該比較實施例中的沒有與該波長共振(吸收)的材料，與所用的光波長共振(吸收)的本發(fā)明的復(fù)合材料具有極大的增強(qiáng)作用。權(quán)利要求1.光敏復(fù)合材料，其包括細(xì)金屬顆粒，其產(chǎn)生與多光子激發(fā)波長共振的增強(qiáng)表面等離子體場；多光子吸收化合物，其具有能進(jìn)行多光子吸收的分子結(jié)構(gòu)，其中所述多光子吸收化合物被連接到所述細(xì)金屬顆粒的表面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光敏復(fù)合材料，其中所述多光子激發(fā)波長是雙光子激發(fā)波長，并且所述多光子吸收化合物是雙光子吸收化合物。3.根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一項所述的光敏復(fù)合材料，其中所述多光子吸收化合物通過連接基團(tuán)連接于所述細(xì)金屬顆粒的表面，所述連接基團(tuán)具有與所述細(xì)金屬顆粒的表面連接的位點以及與所述多光子吸收化合物連接的位點。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的光敏復(fù)合材料，其中所述多光子吸收化合物具有與所述連接基團(tuán)的位點預(yù)先連接的分子結(jié)構(gòu)，該位點與所述多光子吸收化合物連接。5.根據(jù)權(quán)利要求3和4中任一項所述的光敏復(fù)合材料，其中所述連接基團(tuán)是亞烴基。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的光敏復(fù)合材料，其中所述細(xì)金屬顆粒是金納米條。7.三維存儲材料，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的光敏復(fù)合材料，其中所述三維存儲材料能夠通過以垂直方向入射到層表面的光，在所述層表面的深度方向進(jìn)行記錄和復(fù)制。8.光功率限制材料，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的光敏復(fù)合材料。9.光固化材料，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的光敏復(fù)合材料。10.多光子熒光顯微鏡用熒光材料，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的光敏復(fù)合材料。11.三維記錄介質(zhì)，其包括層表面，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的光敏復(fù)合材料，其中所述三維記錄介質(zhì)能夠通過以垂直方向入射到層表面的光，在所述層表面的深度方向進(jìn)行記錄和復(fù)制。12.光功率限制元件，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的光敏復(fù)合材料。13.立體平版印刷術(shù)系統(tǒng)，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的光敏復(fù)合材料。14.多光子熒光顯微鏡裝置，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的光敏復(fù)合材料。全文摘要提供光敏復(fù)合材料以及利用所述光敏復(fù)合材料的材料、元件、裝置等。在光敏復(fù)合材料中，多光子吸收化合物對于通過利用增強(qiáng)等離子體場的實際應(yīng)用來說是高度敏化的。該光敏復(fù)合材料具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中多光子吸收化合物通過連接基團(tuán)連接到細(xì)金屬顆粒的表面上。細(xì)金屬顆粒產(chǎn)生與多光子激發(fā)波長共振的增強(qiáng)表面等離子體場。多光子吸收化合物具有能夠進(jìn)行多光子吸收的分子結(jié)構(gòu)。光敏復(fù)合材料被包含于或者被用于例如三維存儲材料和三維記錄介質(zhì)、光功率限制材料和光功率限制元件、光固化材料和立體平版印刷術(shù)系統(tǒng)以及多光子熒光顯微鏡用熒光材料和多光子熒光顯微鏡中。文檔編號G02F1/361GK101548231SQ20088000077公開日2009年9月30日申請日期2008年6月12日優(yōu)先權(quán)日2007年6月28日發(fā)明者三樹剛,佐佐木正臣,佐藤勉,戶村辰也,高田美樹子申請人:株式會社理光