B掺杂ZnO纳米薄膜的结构和光学特性研究

采用脉冲磁控溅射法制备了B掺杂ZnO(ZnO:B)纳米薄膜,并用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见-近红外分光光度计分别研究了薄膜的结构和光学特性。结果表明:ZnO:B为多晶纳米薄膜,具有六方钎锌矿结构,且薄膜沿着c轴取向择优生长;在可见光和近红外光谱区的透光性能良好,其中在可见光区的平均透光率大于84%,而在近红外区的透光率随着波长增加而逐渐降低至45%。运用逐点无约束最优化法分析计算了薄膜的光学常数,在可见光区,ZnO:B纳米薄膜的光学常数随波长的变化很小且数值基本恒定,折射率约为2.0,而在紫外区,光学常数随波长的变化显著。     

SiN薄膜三阶非线性增强的研究

采用射频磁控反应溅射法结合热退火处理技术制备纳米硅镶嵌氮化硅(ncSi-SiNx)复合薄膜.通过X射线能谱(EDS)、X射线衍射仪(XRD)的测定,对薄膜进行了结构及所包含硅晶粒大小的表征.采用皮秒激光器运用单光束Z扫描技术开展了对该复合薄膜的非线性光学性质的研究,测得其三阶非线性折射率系数和非线性光吸收系数分别为10-8 esu和1018m/W量级,并将薄膜这种三阶光学非线性的增强归因于量子限域效应.     

苝类化合物自组装超薄膜的三阶非线性光学性质

在波长532 nm,脉宽30 ps激光脉冲条件下,利用Z-扫描技术对20-双层的类化合物自组装薄膜的三阶非线性光学性质进行了研究,此薄膜表现出很强的饱和吸收和自聚焦效应.采用一个改进的理论模型对带有双面结构的自组装多层膜的Z-扫描实验数据进行了理论拟合,得到此薄膜的非线性折射系数和非线性吸收系数,分别为γ=1.2×10-13 m2/W,β=-2.2×10-6 m/W.     

CdSeS量子点的光学非线性特性研究

以Nd:YAG锁模激光器二倍频532 nm的激光作激发光,利用Z-扫描技术研究了CdSeS量子点的光学非线性特性.实验结果表明,CdSeS量子点在532 nm光激发下具有很大的非线性吸收效应,吸收光谱和荧光光谱表明,CdSeS量子点的非线性吸收效应来自于双光子吸收.与已经有报道的量子点相比较发现CdSeS量子点产生双光子吸收效应的阈值为1.36 GW/cm2,非线性折射率达10-8 esu量级,平均双光子吸收截面为25 960GM.CdSeS量子点的这些优异光学非线性特性可使其广泛地应用在生物成像、荧光标记、全光光开关及光限幅等方面.     

射频磁控溅射制备ZnO纳米薄膜的研究

采用磁控溅射的方法来制备ZnO纳米薄膜。薄膜的晶体特性以及表面结构主要通过X射线衍射、扫描电子显微镜及原子力显微镜来进行表征。     

ZnO纳米颗粒薄膜的制备及其光学特性

采用化学回流法制备了3种不同粒径的ZnO纳米颗粒,然后旋涂在ITO玻璃衬底上,形成样品a、b和c3种ZnO纳米颗粒薄膜.场发射扫描电子显微镜(FESEM)结果显示,3种样品晶粒都呈颗粒形状,形成的薄膜较平整,平均晶粒尺寸分别为(φ)5 nm、(φ)25 nm和(φ)40 nm.X线衍射(XRD)结果表明,ZnO纳米颗粒为多晶六方晶系纤锌矿结构.样品a、b在可见光区有很少的光吸收,在紫外光区有很强的吸收,而由于纳米颗粒的直径较大,样品c在紫外和可见光区都存在很强的吸收.室温下的光致发光谱表明,样品a有一个近带边(NBE)紫外发射峰和蓝光发射峰,样品b、c出现一很宽的深能级缺陷相关的可见光发光带,这说明3种薄膜都存在大量的本征缺陷.     

直流磁控溅射ZnO薄膜的结构特性

通过改变工作气压、溅射电流、氩氧比等工艺参数,较为系统地探索了用反应式直流磁控溅射法制备ＺｎＯ薄膜的工艺条件,并采用ＸＲＤ和ＡＥＳ对这些薄膜的结构特性进行测试分析,成功地得到了具有ｃ轴择优取向、结晶度高的ＺｎＯ薄膜。     

垂直靶向脉冲激光沉积制备ZnO纳米薄膜

用一种新颖的制备纳米粒子与薄膜的垂直靶向脉冲激光沉积(VTPLD)方法,在室温及空气气氛下,于玻璃基底上成功地制备出ZnO纳米薄膜.用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)仪对ZnO纳米薄膜的表面形貌和结构进行了表征,用荧光光谱仪对薄膜的光致发光(PL)性能进行了测量.结果表明,当激光功率为13 W时,沉积出的粒子大小较均匀,尺寸在40 nm左右,且粒子排列呈现出一定方向性;当激光功率为21 W时,沉积的ZnO纳米薄膜图呈现出微纳米孔的连续薄膜.在玻璃基底上沉积的ZnO纳米薄膜有一主峰对应的(002)衍射晶面,表明ZnO纳米薄膜具有良好的c轴取向性.不同激光功率下沉积ZnO纳米薄膜经500 ℃热处理后的PL峰,其强度随激光能量而变化,最大发光波长位于412 nm.     

C60聚氨酯胺薄膜的非线性光学特性的研究

利用Z扫描技术，分别测量了五种C60聚氨酯胺薄膜（C60含量分别为0％、0．16％、0．30％、0．42％、0．52％，厚度均为0．3mm）的非线性光学吸收系数和折射系数，并研究了该薄膜的光限幅特性。实验表明：随着样品中C60的含量由0增加到0．52％，薄膜的透射率可由70％逐渐减小到10％，且透射光功率可限制在25mJ／cm^2以下。薄膜的透射率或透射功率可以随C60含量不同而改变，即薄膜的光限幅性能可以通过调节C60含量的方式加以控制。最后，基于C60分子的五能级模型，采用激发态吸收（反饱和吸收）物理机理解释了薄膜的非线性光学特性及光限幅性能。     

C60聚氨酯胺薄膜的非线性光学特性的研究

利用Z扫描技术,分别测量了五种C60聚氨酯胺薄膜(C60含量分别为0％、0．16％、0．30％、 0．42％、0．52％,厚度均为0．3 mm)的非线性光学吸收系数和折射系数,并研究了该薄膜的光限幅特性。实验表明:随着样品中C60的含量由0增加到0．52％,薄膜的透射率可由70％逐渐减小到10％,且透射光功率可限制在25 mJ／cm2以下。薄膜的透射率或透射功率可以随C60含量不同而改变,即薄膜的光限幅性能可以通过调节C60含量的方式加以控制。最后,基于C60分子的五能级模型,采用激发态吸收(反饱和吸收)物理机理解释了薄膜的非线性光学特性及光限幅性能。     

共轭有机高聚物PPQ薄膜非线性吸收的Z-扫描测量

用 Z-扫描方法在 532 nm波长测量了共轭高聚物 PPQ( polyphenylquinoxalines)薄膜的三阶光学非线性参数 ,发现其较强的非线性 (双光子 )吸收系数β≈ 0 .59cm/ MW。同时得到 Kerr系数n2 ≈ 9.5× 10 -10 esu,与用其他方法的测量结果较好地吻合。     

聚吡咯衍生物的合成及其三阶非线性光学性能

以吡咯为原料,通过逐步分子设计合成了聚3 丁酰基吡咯(PBPY)和聚[(3 丁酰基吡咯 2,5 二)对二甲氨基苯甲烯](PBPDMABE)。通过氢核磁(1 H NMR)、傅里叶 红外(FT IR)、和紫外 可见(UV Vis)光谱对反应中间体和目标产物的结构进行了详细表征。对 PBPY和 PBPDMABE粉末进行了 I掺杂处理,采用四探针法对本征态和掺杂后的聚合物电导率进行了测量,测试结果表明,经过 I掺杂处理后PBPY和PBPDMABE具有较高的电导率,分别为1.3×10-1 S/cm和3.8×10-6 S/cm。根据光学禁带宽度与入射光子能量的关系,计算了PBPY和PBPDMABE薄膜的光学禁带宽度,分别为 2.06 eV和1.79 eV。利用后向简并四波混频(DFWM)技术测量了 2 种聚合物薄膜的三阶非线性极化率。结果表明,在波长为532 nm的激光作用下,PBPY和PBPDMABE的三阶非线性极化率分别为8.75×10-10 esu和4.65×10-8 esu。     

有机三阶非线性光学材料的研究概述

材料的三阶非线性光学性能是当今国内外研究的热点,简要介绍了三阶非线性光学效应的基本原理、研究方法和影响因素.讨论了比较热门的几种非线性光学材料,比较了它们的优缺点,并给出了部分材料的三阶非线性光学参数,提出了分子设计有机三阶非线性材料的一些规律性结论,展望了有机三阶非线性光学材料的研究趋势.     

菌紫质LB膜的三阶非线性光学性能的研究

在ITO导电玻璃上,制作38层Z型细菌视紫红质(bR)的LB膜;控制平均转移比在0.93以上。测量了这个LB膜的紫外-可见吸收谱。利用Z扫描技术在输出飞秒激光,波长为400nm和800nm处对菌紫质LB膜的三阶非线性光学性能进行了研究。在800nm处,它的三阶非线性光学极化率为10-9esu,而在400nm处为10-8esu。这表明菌紫质LB膜在非线性光学器件方面具有潜在的应用前景。     

可溶性聚(2,5-二己氧基)对苯乙炔三阶非线性光学特性

报道了利用脱氯化氢反应制备可溶性聚(2,5二己氧基)对苯乙炔(PDHOPV),这种聚对苯乙炔(PPV)衍生物在波长450～550nm范围内具有强的光学吸收,最大吸收峰位于499nm处。采用简并四波混频(DFWM)技术对PDHOPV薄膜的非线性光学特性进行研究。结果表明:PDHOPV具有大的三阶非线性光学特性;激发波长为532nm的共振三阶非线性系数和1.064μm的非共振三阶非线性系数分别为9.6×10-10esu和2.1×10-11esu;电子共振增强有利于提高三阶非线性光学系数。     

基于ZnO薄膜光学温变特性的反射式光纤温度传感器

基于ZnO薄膜吸收光谱的温变特性,设计了一种反射式光纤温度传感器。该传感器以镀于蓝宝石三棱镜面上的ZnO薄膜作为敏感材料,采用三棱镜、凸透镜和位于凸透镜焦点处的光纤端面相配合的结构以及相应的反射式光路。室温至500℃范围测试实验表明,所设计的传感器的温度曲线线性拟合度达99.3%以上,灵敏度优于0.05 nm/℃。该传感器的理论测温范围可达10 K~1000 K,稳定性高,适用于实际工作环境中的宽温变范围温度测量。     

退火对溅射ZnO薄膜光吸收性能的影响

利用射频磁控溅射制备了高c轴取向的ZnO薄膜,采用X-射线衍射仪、扫描电镜和紫外-可见光分光光度计研究了退火对ZnO薄膜的结构和光吸收性能的影响。结果表明,退火可以改善ZnO薄膜的质量和光吸收性能。退火后薄膜的结构、形貌和光吸收性能得到改善,薄膜中缺陷减少,晶粒长大致密化,尺寸较均匀;紫外吸收峰变窄,强度增加,吸收边变得陡峭并向长波方向移动,光学带隙降低。450℃退火的ZnO薄膜具有最佳的结晶质量和紫外吸收性能。     

共轭聚合物聚苯胺三阶非线性的研究进展

有机非线性光学材料因其优良的性能而引起广泛关注,共轭聚合物聚苯胺(PANI)的研究引起了人们的极大兴趣,文章综述了近年来聚苯胺及其衍生物三阶光学非线性的研究进展。