ZnSe薄膜的激子光学非线性

提出了用透射光谱方法测量非线性吸收系数和非线性折射率与波长的关系，理论分析结果表明这两个参数可由线性和非线性透射光谱以及调谐染料激光线型得到．用该方法研究了ZnSe薄膜在77K和室温两种温度下的光学非线性，得到了这两个温度下的非线性吸收系数和非线性折射率与波长的关系，这一结果与其他方法得到的结果相符合 关键词：     

掺锗硅基高非线性光纤超连续光源研究

利用非线性偏振旋转锁模掺铒光纤激光器和1100m长的掺锗硅基高非线性光纤制作了超连续光源，获得了从1150～1750nm的超宽带输出光谱，其中1150～1350nm波段光谱起伏小于3dB，1600～1700nm波段平坦度优于1dB，并有很好的向长波延展空间。光谱展宽的机理为孤子分裂与受激拉曼散射，而四波混频使光谱进一步展宽。     

超短脉冲在共轭有机高聚物中传输的啁啾特性的研究

采用理论数值分析的方法，研究了较大谱宽的飞秒激光脉冲在较大的非线性系数和非线性色散的有机高聚物中，由于非线性色散而导致其啁啾特性的变化，并进而从脉冲的啁啾特性上，解释了光谱的有效展宽，以及脉冲的自频移等脉冲在光谱上的变化． 关键词：     

有序分子体系的三阶和四阶非线性光谱学的实验可观测量和宏观感应率及微观极化率张量元

对于线性和非线性光谱，有序的分子体系(如分子界面和分子膜)的取向分析可以通过对形式非常简单的广义取向泛函．对于二阶非线性光谱学，即光学二次谐波和和频振动光谱，这一简化描述对于理解分子界面和膜的光谱和取向的细节很有助益．为了将这一简化描述应用于更高阶的相干非线性光谱学，对于具有旋转对称性的界面或膜的三阶和四阶非线性光谱学的实验可观测量和宏观感应率及微观极化率张量元进行了计算并得到了具体表达式．这些通用的表达式将有助于典型的三、四阶非线性光谱学，即光学三次谐波、简并的相干反斯托克斯拉曼光谱、光学四次谐波和简并     

基于傅里叶变换的光纤探头光谱特性校正方法的研究

针对光纤自身对光谱的非线性衰减的影响，提出了一种基于傅里叶变换的光谱校正方法。首先对是否经过光纤的两种情况下光电倍增管的输出电流进行傅里叶变换，得到光谱频域中的校正函数，然后通过傅里叶逆变换得到光谱域中的校正函数。为实现测试，建立一个光电检测系统，在可见光范围内进行测试。分别对是否带有光纤的两种情况下数据进行采集，使用该校正方法可以使光线的衰减得到较好的修正，误差小于1．54％。实验结果表明，该方法对特定的光纤传导系统的光谱非线性衰减有较好的校正效果。     

像面干涉中非线性干涉光谱数据重构算法

静态迈克耳孙干涉仪是一种实体式像面干涉仪,可以解决干涉光谱成像仪大视场的技术难点。在采样过程中,静态迈克耳孙干涉仪会引入光程差的非线性干涉误差,导致无法准确复原光谱,因此需要对非线性干涉误差进行修正。分析了非线性干涉误差的理论模型,提出了基于数值拟合的非线性干涉光谱数据重构算法,并进行了仿真验证。仿真结果表明,采用数值拟合的重构算法可成功复原目标光谱,消除非线性干涉误差;与采用线性拟合的重构算法相比,使用柯西色散公式拟合的重构算法的光谱复原精度更高,且吸收峰处的反演光谱与入射光谱的相对误差小于0.7%。     

像面干涉中非线性干涉光谱数据重构算法EI北大核心CSCD

静态迈克耳孙干涉仪是一种实体式像面干涉仪,可以解决干涉光谱成像仪大视场的技术难点。在采样过程中,静态迈克耳孙干涉仪会引入光程差的非线性干涉误差,导致无法准确复原光谱,因此需要对非线性干涉误差进行修正。分析了非线性干涉误差的理论模型,提出了基于数值拟合的非线性干涉光谱数据重构算法,并进行了仿真验证。仿真结果表明,采用数值拟合的重构算法可成功复原目标光谱,消除非线性干涉误差;与采用线性拟合的重构算法相比,使用柯西色散公式拟合的重构算法的光谱复原精度更高,且吸收峰处的反演光谱与入射光谱的相对误差小于0.7%。     

红外超光谱干涉光谱仪探测器高阶非线性响应研究

针对红外超光谱干涉光谱仪的技术特点,分析其探测器非线性响应的形成机理,仿真含有高阶非线性误差的干涉数据,并研究二、三阶非线性响应对光谱的影响;提出一种迭代方法,即通过交叉迭代使光谱带外畸变最小,从而确定校正系数进而校正非线性响应;通过获取不同温度黑体观测的干涉数据,用交叉迭代法校正实测数据并复原光谱,将未吸收波数光谱响应与黑体辐亮度进行拟合。结果表明:二阶非线性响应主要影响带外数据,三阶非线性响应主要影响带内数据,仅校正二阶非线性响应时,光谱带内数据仍会有残留误差;交叉迭代法可以校正探测器的非线性响应,且三阶非线性校正的精度比二阶的提高了约7.26%;校正后的拟合优度比校正前的提高了约0.4%,校正后的干涉数据更准确。     

高分辨X光光谱的数据处理

给出一种高分辨光谱数据处理的普适方法，它利用傅里叶反卷积，滤波等技术对谱仪记录的光谱进行还原，去除实验安排中的源加宽等因素对谱分辨率的影响；然后再进行非线性最小二乘法拟合，突破谱仪的光谱分辨率极限，求得光谱的精细结构，给出了数据处理软件的基本结构框图，及应用于镁的类Ｈ、类Ｈｅ Ｘ光光谱求解证明了其有效性和实用性。     

超光谱空间外差干涉仪探测器响应误差校正

应用于大气CO2高精度探测的超光谱分辨率空间外差光谱仪,采用面阵探测器同时采集二维干涉数据。针对面阵探测器响应同时存在的非均匀性和非线性,分别分析了其对干涉数据及复原光谱的影响,指出在相同的探测器非均匀性噪声下,光谱分辨率越高复原光谱噪声越大;而非线性不但对有效光谱范围内光谱复原精度有影响,还会产生光谱截止频率外的非零值。阐述了一种多能量等级均匀辐射源的非线性及单一均匀辐射源非均匀性同时校正算法。开展了探测器响应校正实验。探测器数据校正后非均匀性从4.04%降至0.14%;干涉数据校正后复原的光谱平滑,大大降低了非均匀噪声,校正后光谱截止频率之外数据基本为零,去除了非线性影响。     

非线性光学五十年

文章简要回顾了非线性光学的诞生以及早期的发展,包括二次谐波,激光和频和差频现象,受激拉曼散射,以及激光的一些自作用行为等,介绍了非线性光学的一些重要研究成果和应用,包括非线性光谱学,位相共轭和自适应光学,相干非线性光学以及高次谐波等,最后对非线性光学当前和未来研究热点作了总结和展望.     

基于无约束非线性优化算法的光强自相关函数拟合

在光子相关光谱(PCS)颗粒测量技术中非线性累积反演方法是一种重要的算法。采用无约束非线性优化算法对反演过程中相关曲线的拟合问题进行了分析和研究, 实现了从任意初始值开始获取最优非线性拟合解, 并给出了算法的实现步骤。采用此方法对50 nm, 100 nm, 200 nm和500 nm的标准聚苯乙烯乳胶颗粒的实测光强自相关函数数据进行了拟合, 并反演了颗粒粒径, 与其他曲线拟合算法相比, 本算法不但对初始值的依赖性小, 而且得到的颗粒粒径更接近乳胶颗粒的标称直径, 测量误差更小。     

Multi-crack imaging using nonclassical nonlinear acoustic method

Solid materials with cracks exhibit the nonclassical nonlinear acoustical behavior. The micro-defects in solid materials can be detected by nonlinear elastic wave spectroscopy （NEWS） method with a time-reversal （TR） mirror. While defects lie in viscoelastic solid material with different distances from one another, the nonlinear and hysteretic stress-strain relation is established with Preisach-Mayergoyz （PM） model in crack zone. Pulse inversion （PI） and TR methods are used in numerical simulation and defect locations can be determined from images obtained by the maximum value. Since false-positive defects might appear and degrade the imaging when the defects are located quite closely, the maximum value imaging with a time window is introduced to analyze how defects affect each other and how the fake one occurs. Furthermore, NEWS-TR- NEWS method is put forward to improve NEWS-TR scheme, with another forward propagation （NEWS） added to the existing phases （NEWS and TR）. In the added phase, scanner locations are determined by locations of all defects imaged in previous phases, so that whether an imaged defect is real can be deduced. NEWS-TR-NEWS method is proved to be effective to distinguish real defects from the false-positive ones. Moreover, it is also helpful to detect the crack that is weaker than others during imaging procedure.     

稀土材料的超快共振非线性光学特性研究

用抽运-探测技术测量光学响应材料非线性极化率的方法，研究了稀土材料非线性折射率的共振增强和超快响应的非线性动力学过程。测得钕玻璃的三阶非线性折射 率强度系数为10^-14cm^2/W，比其基质的非线性折射率强度系数提高了2个量级。用该方法研究了Nd:YVO4、Er:YAG等晶体的超快非线性响应过程。实验结果与理论分析表明，抽支-探测技术是测量非线性极化率的简单而又灵敏的方法。这一测量技术对研究与开发超高速光响应器件具有重要的实用价值。     

Ultrafast nonlinear spectroscopy of a single silver nanoparticle

The time‐domain nonlinear spectroscopy of a single silver nano‐object is investigated by combining the spatial modulation linear spectroscopy technique with a high‐sensitivity femtosecond pump–probe setup. The investigated single nanoparticle is first optically characterized for size and shape via quantitative measurement of its linear absorption spectrum, and time‐resolved nonlinear pump‐probe measurements are subsequently performed on the same particle. The breathing mode period of a single nanoparticle measured in the time domain is found to be in good agreement with that inferred by the optically deduced particle characteristics, opening the way of full optical investigation of the acoustic response of the characterized single nanoparticles. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

聚苯胺/碳纳米管复合体的制备及其三阶非线性光学性能研究

通过原位吸附-受限生长聚合法成功制备了聚苯胺/碳纳米管(PANI/MWCNT)复合体.红外光谱和拉曼光谱证实了在碳纳米管(MWCNT)表面的包覆层为聚苯胺(PANI).紫外—可见吸收光谱表明随着MWCNT含量的增加PANI的吸收发生红移且强度提高.扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察发现，PANI/MWCNT复合体直径为40—70nm，其中PANI的包覆层厚度约为15—20nm.利用四波混频方法测试它们的三阶非线性光学系数，结果发现PANI/MWCNT复合体的三阶非线性光学系数比纯PANI大，这说明在MWC 关键词： 碳纳米管 聚苯胺 复合体 三阶非线性光学系数     

较高阶非线性抽运-探测过程中的空间效应

在飞秒抽运一探测光谱技术中,空间分辨的探测光信号反映了在不同空间位置的材料的非线性效应。当抽运光强度增大时,探测光信号中会出现明显的高阶特别是五阶非线性效应。利用劈裂算子方法直接解决了一维非线性传播方程的问题。在数值模拟中,研究了在不同抽运强度和位置下的抽运一探测过程中的五阶非线性效应。在足够高的抽运场下,探测信号出现清晰的振荡,显示了三阶和五阶非线性效应之间的干涉。当空间位置离抽运场中心足够远时,五阶比三阶非线性效应的衰减快得多,对其物理机制和趋势进行了定性的讨论。     

取代基对卟啉类化合物三阶非线性光学特性的影响

主要采用吸收光谱、荧光光谱和皮秒Z-扫描等实验方法研究了三种不同取代基的卟啉化合物5,10,15,20-四对羟基苯基卟啉[T(4-HP)P]、5,10,15,20-四对酯基苯基卟啉[T(4-EP)P]和5,10,15,20-四对溴苯基卟啉[T(4-BrP)P]的光学及非线性光学性质,并从离域电子共轭结构理论和共振、非共振增强理论进行了分析。结果表明,强给电子基团取代的T(4-HP)P的吸收和荧光发射带比弱给电子基团取代的T(4-EP)P及吸电子基团取代的T(4-BrP)P有明显红移;三种样品均具有正的三阶非线性极化率χ(3),强的给电子能力和共振增强使得T(4-HP)P的三阶极化率比T(4-BrP)P增强了近两个量级,并在532 nm光激发时,χ(3)具有最大值6.81×10-10esu。     

有序分子系统的线性与非线性光谱学的简化描述

通过对有序分子系统的线性与非线性光谱学的简化描述 ,帮助对有序分子体系光谱学进行研究的实验学家建立明确的物理图像和定量的研究工具 .这一描述是从最近对二阶非线性光学界面研究技术 ,即光学二次谐波 (SHG)和和频偏振振动光谱 (SFG VPS)的定量取向和偏振处理中推广出来的 .这一处理的方法关键在于简化线性和非线性光学中的有效极化率 ,构造出一个通用的取向泛函 ,并能通过实验参数清晰地计算出取向泛函的取向和强度因子 .同时还讨论了相干光谱技术在准确测量有序分子体系的取向和序的相比于非相干光谱方法的优点 .     

纳米尺度下的局域场增强研究进展

金属纳米颗粒的等离激元共振引起的局域场增强效应,对显微成像、光谱学、半导体器件、非线性光学等诸多领域都具有极大的应用潜力。尤其是在光学纳米材料领域,通过亚波长金属纳米颗粒与电介质的组合引起局域场增强效应,提高了纳米材料的光学性能,并促进纳米材料在光学领域的应用。本文主要综述几种常见纳米结构所产生的局域场增强效应及其应用,详细介绍并总结了金属纳米材料的不同结构参数与局域场增强的关系及局域场增强在非线性光学、光谱学、半导体器件等领域的应用。未来,随着对金属纳米材料的研究愈发深入,局域场增强的应用将更加广泛,这将对诸多领域的发展产生重要影响。