硫化镉纳米微晶掺杂Na2O-B2O3-SiO2系统玻璃的制备及光学性质的研究

本文采用Sol－gel方法制备了掺杂CdS纳米徽晶的Na2O－B2O3－SiO2系统玻璃,研究了这种玻璃材料的合成反应机理和结构特性．利用各种温度下玻璃中掺杂纳米尺寸CdS半导体微晶的光致发光光谱,研究了其光致发光带的峰值能量和线宽对温度的依赖关系,拟合了其带隙发光带的线宽随温度的变化曲线,获得样品的非均匀线宽．CdS微晶的非均匀线宽主要是由于微晶的尺寸分布引起的,可以利用CdS微晶的非均匀宽化系数来评价微晶的尺寸分布．报道了此种玻璃的三阶非线性极化率X（3）＝6.5×10－12esu．简要分析了影响这种材料三阶非线性极化率的因素．     

nc-Si:H薄膜的三阶非线性光学性质

用简并四波混频技术(DFWM)研究了nc-Si:H薄膜的三阶非线性光学性质,观察到了这种纳米薄膜材料的位相共轭信号,测得晶态比为XC1=15%和XC2=30%的二个样品在光波波长为589nm处的三阶非线性极化率分别为χ1(3)=3.8×10-6esu和χ2(3)=4.3×10-7esu,并对其光学非线性产生机理作了探讨。     

CdS0.2Se0.8纳米晶掺杂玻璃的超快非线性吸收特性

利用飞秒脉冲通过Z扫描技术和泵浦-探测技术研究了CdS0.2Se0.8纳米晶掺杂的硼酸盐玻璃滤波片RG665的非线性吸收特性。研究结果表明在800 nm波长 130 fs脉冲激光作用下,RG665滤波片表现较强的非线性吸收特性。通过理论分析拟合实验结果证明RG665滤波片在800 nm下的非线性吸收包含双光子吸收及双光子吸收诱导的激发态吸收两部分,得到双光子吸收系数为0.05 cm/GW,激发态吸收截面为e=310-23 m2,以及导带中低能态电子和导带底电子的寿命分别为13 ps和210 ps。研究结果表明CdS0.2Se0.8纳米晶体掺杂的玻璃是一种很好的非线性光学材料。     

一种新型有机金属化合物的三阶光学非线性研究

为了研究一种新型有机金属化合物(十六烷基三甲基铵)双(1,3-二硫杂环戊烯-2-硫酮-4,5-二硫基)-镍(简称CTNi)的三阶非线性光学性质,配制了浓度为1.0×10-4mol/L的丙酮溶液作为待测样品,采用Z扫描测试技术,在波长为1064 nm,脉宽为40 ps的条件下研究了该样品的三阶非线性光学性质.研究发现,该材料具有很强的饱和吸收特性,其激发态有效吸收截面为eσff=1.47×10-18cm2,相应的非线性吸收系数β=-4.36×10-12m/W.另外,Z扫描曲线显示该材料还具有较强的自散焦效应,其三阶非线性折射系数n2=-1.55×10-18m2/W.     

磁控共溅射GaAs/SiO2细小纳米颗粒镶嵌材料的结构和非线性光学性质

应用磁控共溅射技术和后退火方法制备了GaAs/SiO2纳米颗粒镶嵌薄膜,并分别应用原子力显微镜、X射线衍射和卢瑟福背散射实验来观测薄膜的形貌、相结构和化学组分.结果表明GaAs纳米颗粒的平均直径很小(约为1.5～3.2nm),且均匀地分布于SiO2之中,薄膜中的GaAs和SiO2组分都符合化学计量关系.应用脉冲激光高斯光束对薄膜的光学非线性进行了Z扫描测试和分析.结果表明,薄膜的三阶光学非线性折射率系数和非线性吸收系数都由于量子限制效应而大大地增强,在非共振条件下,它们分别约为4×10-12m2/W和2×10-5m/W,在准共振的条件下,它们分别约为2×10-11m2/W和-1×10-4m/W.     

磁控共溅射GaAs/SiO2细小纳米颗粒镶嵌材料的结构和非线性光学性质

应用磁控共溅射技术和后退火方法制备了GaAs/SiO2纳米颗粒镶嵌薄膜,并分别应用原子力显微镜、X射线衍射和卢瑟福背散射实验来观测薄膜的形貌、相结构和化学组分.结果表明GaAs纳米颗粒的平均直径很小(约为1.5～3.2nm),且均匀地分布于SiO2之中,薄膜中的GaAs和SiO2组分都符合化学计量关系.应用脉冲激光高斯光束对薄膜的光学非线性进行了Z扫描测试和分析.结果表明,薄膜的三阶光学非线性折射率系数和非线性吸收系数都由于量子限制效应而大大地增强,在非共振条件下,它们分别约为4×10-12m2/W和2×10-5m/W,在准共振的条件下,它们分别约为2×10-11m2/W和-1×10-4m/W.     

稀土掺杂硼硅酸盐玻璃的532 nm激光防护特性

采用高温熔融法制备了15种1.5 mol%浓度的单一稀土掺杂CaO-SiO2-B2O3-Al2O3-Na2O硼硅酸盐玻璃样品,并通过3种实验研究了它们的532nm强激光的激光防护特性.通过测试透射谱发现,只有3种激光玻璃(Nd、Er和Ho掺杂激光玻璃,称其为Ⅰ类玻璃)的透射谱在532 nnl附近有显著的吸收结构,因而预期Ⅰ类玻璃在532 nm附近有比其它12种(称其为Ⅱ类玻璃)大的三阶光学非线性吸收系数.通过开孔Z-扫描技术实验证实了上述预期,并得到Nd掺杂玻璃具有最大的三阶非线性吸收系数β为6.55×1011m/W.通过光限幅实验进一步地确认Ⅰ类激光玻璃在20×1012 W/m2以下就能展示532 nm激光防护作用,而Ⅱ类玻璃的防护作用范围为20～30×1012W/m2.     

电沉积硫化镉纳米膜的形貌和光学性质研究

采用电沉积方法,在表面活性剂/电解液界面制备了硫化镉纳米膜,考察了样品的表观形貌及光学性质.原子力显微镜(AFM)及透射电镜(TEM)测试表明,纳米膜由粒径为33 nm左右的球形颗粒组成;X_射线光电子能谱测试表明,纳米膜由硫化镉和金属镉组成;用椭圆偏振仪测试样品在不同波长下的复折射率、复介电常数,并计算得出硫化镉纳米膜的平均厚度为190 nm;用Z-扫描方法硫化镉纳米膜的非线性折射性质,计算得出硫化镉纳米膜的非线性折射系数为5.06×10-6cm2/kW;荧光光谱测试表明,硫化镉纳米膜具有光致发光性能.     

二萘并噻吩四酮在飞秒激光下的三阶非线性光学性能

合成了化合物二萘并[2,3-b:2',3'-d]噻吩-5,7,12,13-四酮,用IR,1H NMR和元素分析表征了其结构.采用波长为800 nm,脉宽为80fs的钛宝石飞秒激光,运用简并四波混频(DFWM)法,研究了化合物在非共振状态下的三阶非线性光学(NLO)性能.三阶非线性光学极化率为2.73×10-13 esu,非线性折射率为5.03×10-12esu,分子二阶超极化率为2.85×1031esu,响应时间为86fs.分析了化合物的分子结构对三阶非线性光学性能的影响.结果表明此化合物具有潜在的非线性光学应用.     

新型超分子化合物(HDPA·DMF)2(HDPA·2DMF)(PMo12O40)的非线性光学特性的研究

应用单光束Z扫描技术,在波长532nm、脉宽8ns的条件下,对一种新型的多金属氧酸盐基超分子化合物(HDPA.DMF)2(HDPA.2DMF)(PMo12O40)的三阶非线性光学性质进行了研究。结果发现,该新超分子化合物不存在非线性吸收,但是具有较强的非线性自散焦效应(n2=-4.032×10-19m2/W),其三阶非线性极化率χ(3)=-1.37×10-12esu。分析了该超分子化合物的特殊晶体结构和强π-π作用等因素对其三阶非线性光学性质的重要影响。