BBO晶体中的级联二阶过程和三阶光学非线性效应

本文讨论了非线性光学晶体中的级联二阶过程。在小信号转换近似下,这一过程被公式化,由三阶非线性极化率表示。作为比较,用自位相调制和光学混频方法,研究了BBO晶体的级联二阶过程。发现由于这一过程的存在,该晶体的三阶非线性被明显增加,极化率达10^-19m²/V².     

硫化铅纳米粒子的三阶非线性光学特性研究

针对硫化铅(PbS)特殊的三阶非线性光学特性,本文在水溶液里合成了PbS纳米粒子.紫外-可见光谱显示,由于使用了封端剂,合成的样品更加稳定.用紫外-可见吸收光谱和X射线衍射斑研究了PbS纳米粒子的特性,结果表明,由于纳米粒子尺寸减小,其吸收光谱显示极大的蓝移.利用Seherre方程估计PbS粒子的平均粒径约为8.2 n...     

基于Cantor结构的一维光子晶体耦合腔的光学特性

在N=3的三分Cantor多层结构的基础上设计了一种光子晶体耦合腔结构,用传输矩阵法研究了这种耦合腔结构的光学特性。结果表明,新结构有更宽的带隙,并在宽带隙中出现了一个损耗非常小的超窄透射窗口;保持缺陷层的几何厚度不变,改变缺陷层介质的折射率,该透射窗口位置能在很大的范围内移动。这种新的耦合腔结构可用作超窄带光子晶体滤波器或波长可调谐滤波器,在光通信超密集波分复用和光学精密测量等领域中有应用价值。     

掺硫硒化镓晶体在太赫兹波段的光学特性

利用太赫兹时域光谱技术测量了掺硫硒化镓(GaSe1-xSx)晶体在太赫兹波段的光学参数,包括折射系数、吸收系数等.使用自由空间电光取样法获得了太赫兹电磁波的脉冲波形.对不同硫掺杂量的硒化镓晶体进行了研究,在硫的掺杂量为0,0.01,0.14,0.26,0.37时,在0.2-2.0THz测得了GaSe1.S.的折射系数、...     

基于单块晶体级联二阶非线性的超短激光脉冲脉宽压缩

研究了基于单块偏硼酸钡(BBO)晶体的级联二阶非线性效应实现超短激光脉冲脉宽压缩的原理.采用分步傅里叶变换及四阶龙格-库塔算法对描述Ⅰ类飞秒脉冲倍频过程的耦合波方程组进行了数值计算,定量分析了基频光与倍频光位相失配量、非线性晶体长度、入射基频光峰值光强和初始脉宽等因素对脉宽压缩效果的影响,并对实验参数进行了优化.采用单块BBO晶体,对中心波长为800 nm、脉宽为140 fs的超短激光脉冲开展了脉宽压窄的实验研究,获得了两倍以上的脉宽压缩倍率.对不同基频光峰值强度和不同初始脉宽下的实验结果与理论模拟结果进行了比较与分析,结果表明,倍频过程中的位相失配量、初始基频光峰值光强、脉冲啁啾,以及初始基频光脉宽等因素对脉冲压缩效果的影响较大.若要获得较高的压缩倍率,需要综合考虑上述多种因素.     

方酸衍生物的三阶非线性光学特性

采用波长为800 nm、脉宽为50 fs的激光系统,运用双光束前向简并四波混频技术(DFWM)研究了两种方酸衍生物的三阶非线性光学特性,并探讨了它们的非线性形成机制。实验测得所研究的两种方酸衍生物的分子超极化率γ值均为~10^-31 esu,其非线性光学响应时间小于激光脉宽(50 fs)。因而,所研究的方酸衍生物有较大的三阶非线性光学性质和较快的光学响应,在光学器件中具有潜在的应用价值。     

几种氟化物薄膜材料的光学特性

为了进一步明确氟化薄膜材料在紫外(UV)-真空紫外(VUV)波段的光学常数,研究了真空紫外领域常用的基底材料和6种大带隙的氟化物薄膜材料的光学特性.分别在熔石英(JGS1)基底和氟化镁单晶基底上用热舟蒸发法以不同的沉积速率和不同的基底温度镀制了3种高折射率材料薄膜LaF3、NdF3、GdF3和3种低折射率材料薄膜MgF2、AlF3、Na3AlF6;在国家同步辐射真空紫外实验站测定了它们120～300 nm的透射光谱曲线,用商用lambda900光谱仪测量了它们190～500 nm的透射光谱曲线,两者相结合标定了透射率的准确值.用包络法和模拟退火相结合研究了它们在120～500 nm的折射率和消光系数,给出了6种氟化物材料的光谱色散曲线.结果显示,3种高折射率薄膜的折射率在157 nm处约为1.77～1.89,而3种低折射率薄膜的折射率在157 nm处约为1.44～1.48;研究表明,选用折射率相差较大的高、低折射率氟化物薄膜,可在膜系设计中组成高低折射率材料对,用于设计各种实用的薄膜器件.     

基于多元非线性拟合方法的碳硫分析仪检测系统

为了满足对金属材料中碳硫元素含量的高精度和高灵敏度分析的需求,设计了高频红外碳硫分析仪.阐述了高频红外碳硫分析仪的结构和工作原理,并详细论述了检测系统的结构设计.通过采用高灵敏度红外热释电传感器、超窄带滤光片、表面镀金的特征光锥等设计,并将光锥与灵敏元真空封装在一起,减少了干扰气体成分的影响,提高了碳硫分析仪的检测灵敏...     

GaSe及相关晶体的历史、现状与未来:具有特异非线性光学特性的层状材料

概述了高度各向异性的,尤其是无掺杂和掺杂的层状半导体GaSe和相关晶体InSe,GaS和GaSe-GaS(固溶液)的结构特性、光学特性和非线性光学特性的实验研究结果,同时概述了由共焦拉曼和光致发光显微镜研究得到的结果和由声波降解法和激光消融技术得到的GaSe纳米粒的光学性质.重点讨论了E-GaSe的性质,指出其具有最大...     

不同生长方式和籽晶切向KDP晶体的生长及性能

磷酸二氢钾(KDP)晶体是一种经典的电光材料,是目前唯一可用于惯性约束核聚变的非线性光学材料。鉴于籽晶和生长方法对KDP晶体的生长和质量具有重要的影响,本文采用传统法生长法和点籽晶快速生长法生长KDP晶体,通过改变籽晶的种类及切向,不仅减少了晶体的恢复区,同时缩短了晶体的生长周期,生长出高透明度的单晶。对晶体的透过、结晶完整性及损伤等性能进行测试,结果表明,晶体在红外和可见光波段具有较高的透过率;晶体(001)面的衍射强度较强,峰形比较尖锐;相比于1-on-1方式,R-on-1处理使KDP的损伤阈值提高了1.7～2.1倍,晶体的抗损伤均匀性很高。生长的晶体具有优良的光学性能,籽晶对晶体的生长具有重要的影响。     

MSMA驱动器特性及非线性控制策略研究

磁控形状记忆合金(Magnetic Shape Memory Alloy, MSMA)的磁滞非线性限制了MSMA驱动器的性能。利用多场耦合加载测量系统对MSMA的力-磁耦合特性进行了实验,通过控制加载变量,得到了MSMA磁感应强度-形变率曲线和外加应力-形变率曲线。结合实验数据,通过BP神经网络对MSMA形变特性进行建模,并分别提出了2种控制策略对模型进行了比较分析。仿真结果表明,基于PID与磁滞正模型的闭环控制策略可以很好地补偿MSMA的磁滞非线性,提高驱动器的控制精度,有益于MSMA在驱动器领域的进一步应用。     

美制成兼具电学光学性质的光子晶体

<正>据美国物理学家组织网7月24日报道,美国科学家研发出了一种新方法,改变了半导体的三维结构,使其在保持电学特性的同时拥有了新的光学性质,并据此研制出了首块光学电学性能都很活跃的新型光子晶体,为以后研制出新式太阳能电池、激光器、超材料等打开了大门。研究发表在最新一期《自然·材料学》杂志上。     

半导体量子点材料在Nd:YAG激光辐照下的非线性光学效应

使用10 n,脉冲调Q Nd:YAG激光器Z-scan技术测量了化学合成的无掺杂硫化锌量子点(QDs)以及掺Mn2+硫化锌量子点(QDs)的非线性光学特性,并使用透射电镜技术(TEM)以及X射线衍射法(XRD)表征合成材料的纳米结构.在室温下,分别利用UV-VIS分光光度计和分光荧光计测量了人工合成QDs胶体溶液的线性...     

半导体量子点材料在Nd:YAG激光辐照下的非线性光学效应

使用10 n,脉冲调Q Nd:YAG激光器Z-scan技术测量了化学合成的无掺杂硫化锌量子点(QDs)以及掺Mn2+硫化锌量子点(QDs)的非线性光学特性,并使用透射电镜技术(TEM)以及X射线衍射法(XRD)表征合成材料的纳米结构.在室温下,分别利用UV-VIS分光光度计和分光荧光计测量了人工合成QDs胶体溶液的线性光学吸收特性以及光致发光的发射特性.样品的吸收特性表明,由于量子限制效应的影响,样品的截止吸收低于硫化锌的截止吸收.样品的光致发光特性显示,掺Mn2+的硫化锌样品显示出明显的光致发光现象,发射峰大约在580 nm;而无掺杂的硫化锌样品在紫外区辐射,发射峰大约在365 nm.对样品的UV-VIS吸收特性分析和TEMXRD分析表明,硫化锌样品的平均粒度(半径)大约为1.2 nm.分析开放光圈(OA) Z-scan技术得到的实验数据,发现在1 064 nm处两种试验样品都会发生四光子吸收(FPA)现象.拟合实验数据得到了两种试验样品的FPA系数以及FPA横截面,结果表明,ZnS QD的FPA横截面的计算值是4.9×1-106cm8·s3·photon-3,比硫化锌的FPA横截面大了5个数量级,而且人工合成的ZnS QD也有光学限制的性质.掺Mn2+离子的样品具有大的FPA横截面和在可见光区有高的发光效率这两个特点,使得该材料适合用于多光子荧光成像.     

基于洛伦兹模型的红外薄膜材料光学常数拟合及应用

在中长波红外区域,通常使用的镀膜材料都存在相当大的色散和一定的吸收。就目前的测试技术来说,确定这些材料的色散和吸收相当困难。试验基于洛伦兹谐振子模型对热蒸发制备的锗、硫化锌以及稀土氟化物薄膜的红外透射光谱进行拟合,得出这些材料在中长波红外区的光学常数。使用锗、硫化锌和稀土氟化物分别作为高折射率层(H)、中间折射率层(M)和低折射率层(L),设计并制备了从6.8μm~15μm的锗窗口宽带增透膜系,测量结果完全可以满足光机系统的要求。     

自动电位滴定法测定馏分燃料中的硫醇硫及银-硫化银电极的制备

测定燃料中的硫醇硫含量是评价馏分燃料质量的一个重要指标.国家标准GB 1792-88规定采用手动电位滴定法测定馏分燃料中的硫醇硫,滴定过程较难控制.本文采用电位滴定法,操作简易,测量结果准确.对滴定所用指示电极银一硫化银电极的制备方法作了改进.     

在线Low-E玻璃光学特性机理及其功能层光学常数的确定

从D rude色散理论和薄膜光学的基本方法出发,用理论公式对在线Low-E玻璃的透射谱线进行拟合,得到了Low-E玻璃功能层的光学常数。利用Burstein-M oss理论,计算得到了功能层的自由载流子浓度;理论计算与实验结果的一致性表明,D rude理论不仅能很好地定量解释在线Low-E玻璃的光学特性,而且为在线Low-E玻璃光学常数的理论计算提供了一种切实可行的方法。