Ni(mpo)_2的近双光子共振光学非线性特性的研究

采用脉冲宽度为7ns、波长为532nm的激光束,首次利用Z-扫描技术测量了新型功能配合物材料Ni(mpo)2[分子式C10H8N2NiO2S2]的非线性吸收系数和非线性折射系数。用粒子数重新布居模型,合理地解释了非线性吸收和非线性折射的产生机理:非线性吸收来自于近共振双光子吸收,而非线性折射是由于近共振双光子吸收造成的折射加强。非线性吸收系数和非线性折射系数随光强的增大而线性减少是近共振双光子吸收引起粒子数重新布居的结果。     

Ni(mpo)2的近双光子共振光学非线性特性的研究

采用脉冲宽度为7ns、波长为532nm的激光束，首次利用Z-扫描技术测量了新型功能配合物材料Ni（mpo）2[分子式C10H8N2NiO2S2]的非线性吸收系数和非线性折射系数。用粒子数重新布居模型，合理地解释了非线性吸收和非线性折射的产生机理：非线性吸收来自于近共振双光子吸收，而非线性折射是由于近共振双光子吸收造成的折射加强。非线性吸收系数和非线性折射系数随光强的增大而线性减少是近共振双光子吸收引起粒子斯雷斯布屠的结果。     

钕玻璃非线性双光子吸收

利用锁模钕玻璃激光器的单个微微秒激光脉冲,研究了掺钕激光玻璃中钕离子的非线性双光子吸收。根据实验和理论计算给出了钕离子的双光子吸收截面σ=(6.16±1.1)×10~(-33)厘米~4/瓦,非线性吸收系数γ=(1.65±0.29)×10~(-12)厘米/瓦以及光强与透过率的函数关系曲线。双光子吸收限制了钕玻璃放大器的输出峰值强度。实验确定放大器的极限峰值强度为 I_(最大)=(4.15±0.73)×10~(10)瓦/厘米~2。     

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。     

含光学非线性介质薄膜对表面等离子波的影响

表面等离子体是在金属和电介质交界面上所形成的电荷层,在电磁波的激励下表面等离子体会发生共振现象,影响电磁波的传播。为了拓宽表面等离子体共振技术的应用,研究了多层纳米膜结构中的表面等离子体共振,并且根据Fresnel公式和Walpita描述的矩阵方法,计算了光在含有非线性介质的多层纳米膜中传播时的反射率R,其中非线性介质具有光克尔效应和双光子吸收。应用Matlab软件,画出了反射系数R和入射角θ之间的关系曲线。进一步讨论了光学非线性对表面等离子体共振角谱的影响,其中光强在0.5×1012W/m2到1.5×1012W/m2的范围内,Rmin随着入射光强的增加而变大,而θp随入射光强的增加而呈递减的趋势。     

单壁碳纳米管薄膜制备及其光学特性研究

为了将单壁碳纳米管制成实际可用的光电子器件,采用一种新的梯度升温热亚胺化法来制备单壁碳纳米管/聚酰亚胺薄膜。利用分光光度计测得单壁碳纳米管的质量分数为0.02的单壁碳纳米管/聚酰亚胺薄膜的反射谱、透射谱和吸收谱,得到薄膜线性折射率随波长的变化;拟合Sellmeyer公式,得到单壁碳纳米管/聚酰亚胺薄膜的Sellmeyer参量。利用z扫描技术研究了单壁碳纳米管/聚酰亚胺薄膜的3阶非线性特性。结果表明,单壁碳纳米管/聚酰亚胺薄膜具有很强的饱和吸收特性,其非线性吸收系数为β=-5.3×10-10 cm/W;并且具有较强的自散焦效应,对应的非线性折射系数为γ=-4.1×10-13 cm2/W。单壁碳纳米管/聚酰亚胺薄膜具有较强的非线性光学特性。     

C60薄膜双光子光学非线性与双光子跃迁

我们用Ｚ－扫描方法测量了Ｃ６０薄膜在６３３ｎｍ处大的双光子吸收系数β≈５．４ｃｍ／Ｗ，并由此计算了Ｃ６０薄膜双光子共振三阶非线性极化系数的实部和虚部。与计算的Ｃ６０分子能级进行比较，讨论了它的共振双光子光学跃迁。     

酞菁掺杂有机改性溶胶-凝胶材料的Z-扫描研究

利用单光束 Z-扫描技术 ,在波长为 1.0 6 4μm,脉宽为 38ps条件下研究了 1,2 ,8,9,15,16 ,2 3,2 4 -八异戊氧基钯酞菁 (octa- Pd Pc)掺杂有机改性溶胶 -凝胶材料的三阶光学非线性光学性质。测得它的非线性折射率 n2 和三阶光学非线性极化系数χ(3 ) 的实部分别为 1.1× 10 -12 esu和 1.6×10 -13 esu。对此进行了分析和讨论。     

C_（60）薄膜双光子光学非线性与双光子跃迁

我们用Ｚ－扫描方法测量了Ｃ６０薄膜在６３３ｎｍ处大的双光子吸收系数β≈５．４ｃｍ／Ｗ，并由此计算了Ｃ６Ｏ薄膜双光子共振三阶非线性极化系数的实部和虚部。与计算的Ｃ６Ｏ分子能级进行比较，讨论了它的共振双光子光学跃迁。     

双光子共振介质光学双稳特性的理论研究

最近报导了在原子蒸气中,工作在三能级双光子近共振情形的光学双稳实验。由于在F-P腔内形成对双光子跃迁消除Doppler效应的结构,所有原子都对光学双稳的形成具有贡献,因此会形成较好的双稳特性。本文试图对双光子共振介质中的双稳特性进行一般性的理论分析,包括稳态双光子离共振情形,稳态双光子近共振情形以及瞬态双光子近共振情形。 对于双光子离共振情形,本文不需引入通常采用的平均场近似,便可得到一般非线性标准具的双稳特性方程组。     

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.     

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。     

Influence of scattering and two-photon absorption on the optical loss in GaAs-Al/sub 2/O/sub 3/ nonlinear waveguides measured using femtosecond pulses

The influence of scattering and two-photon absorption on the optical loss in GaAs-Al/sub 2/O/sub 3/ semiconductor nonlinear waveguides has been studied using femtosecond pulses. By deploying a scattering technique, loss coefficients were evaluated over an extended wavelength range of 1.3-2.1 /spl mu/m in the near-infrared. A systematic study involving intensity and wavelength dependence of the loss revealed the presence of two-photon absorption for wavelengths below 1.6 /spl mu/m. A simple nonlinear transmission study enabled the separation of the two-photon absorption coefficient from scattering and linear absorption. The calculated two-photon absorption coefficients were /spl sim/9-20 cm/GW.     

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.     

RGO-CdSe纳米复合材料的制备及其光学非线性吸收特性

通过两相法制备了氧化石墨烯 -硒化镉(GO-CdSe)纳米复合材料,并进一步通过水合肼还原, 制备了还原氧化石墨烯-硒化镉(RGO-CdSe)纳米复合材料。通过透射电镜(TEM)、 X射线衍射仪(XRD)、紫外可见光吸收(UV-Vis)光谱和荧光(PL)光谱对复合材料的 形貌、结 构和光学特性进行了表征。CdSe量子点为闪锌矿结构,粒径在6nm左右,基本均匀的分布在 RGO片上。在波长为532nm、脉冲宽度为30ps 的激光作用下,采用单光束Z扫描 技术,对复合材料的三阶光学非线性吸收性质进行了研究。研究发现,RGO-CdSe纳米复合 材料展现出反饱和吸收的非线性光学特性;相对于未附着CdSe量子点的 RGO,复合材料的光学非线性吸收特性有所增强。RGO-CdSe纳米复合材料的非线性吸收系数 为18.3cm/GW,高于纯RGO的11.2cm/GW。实 验 结果表明,RGO-CdSe纳米复合材料在光限幅器、光开关等光学器件方面有着潜在的应用前 景。     

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。     

中心金属原子对萘酞菁化合物激发态的光学非线性增强效应

应用Z-扫描技术对比研究了萘酞菁铅和萘酞菁钯化合物在波长为532 nm纳秒激光脉冲作用下的三阶非线光学特性。实验结果表明,两种萘酞菁化合物均显现出较强的非线性吸收特性(反饱和吸收)和非线性折射特性(自聚焦)。理论拟合得出萘酞菁铅和萘酞菁钯的非线性吸收系数分别为6.5410-10 m/W和3.9010-10 m/W;非线性折射系数率n2分别为1.6810-10 esu和8.0410-11 esu;二阶分子超极化率系数分别为3.4410-28 esu和2.5710-28 esu,CS2二阶分子超极化率系数为4.3210-33 esu;两种萘酞菁化合物的二阶分子超极化率强于CS2近5个数量级。实验结果表明,萘酞菁铅化合物具有较强的非线性吸收和非线性折射特性,且大于萘酞菁钯化合物的光学非线性特性是由于萘酞菁铅化合物的重原子效应提高了其光学非线性特性。