多脉冲激光对碳纳米管悬浮液光限幅特性影响

利用实验的方法研究了碳纳米管悬浮液对脉宽8 ns,波长532 nm多脉冲激光的光限幅效应.分析了直径分布为10~20 nm的多壁碳纳米管悬浮液对重复频率分别为1 Hz、 3 Hz、 5 Hz、 10 Hz情况下532 nm激光的光限幅效应,分析计算了不同重复频率下碳纳米管悬浮液的限幅阈值,比较了不同焦距的透镜会聚入射光束情况下对碳纳米管悬浮液光限幅效果的影响.实验结果表明：碳纳米管悬浮液对不同重复频率的532 nm 激光都具有较强的光限幅特性;碳纳米管悬浮液对激光在不同重复频率入射情况下的光限幅阈值变化很大,当入射激光的重复频率为5 Hz时,碳纳米管悬浮液的光限幅阈值比单脉冲激光入射时的限幅阈值低了2倍,重复频率为10 Hz时的限幅阈值比单脉冲时的限幅阈值低了近3倍;碳纳米管在紧焦系统中的光限幅效果更好.     

可溶性碳纳米管光限幅特性的实验研究

利用实验的方法研究了可溶性碳纳米管对波长为1064和532nm激光的光限幅效应.分析了在 不同的样品浓度、不同的样品厚度情况下可溶性碳纳米管的光限幅特性，并对溶剂也进行了 光限幅实验.实验结果表明，在各种情况下可溶性碳纳米管对1064和532nm激光具有较强的 光限幅特性. 关键词： 可溶性碳纳米管 光限幅效应 强激光防护     

基于激发态非线性折射效应的全光开关与光限幅

提出一种新型的光控光开关,以532nm脉冲激光入射金属-类卟啉有机材料,强激发态吸收导致瞬态透镜效应,使同时通过介质的632.8nm激光实现光开关,实验演示了开关特性,开启和关闭时间均为100ns.还演示了激发态吸收和非线性折射两种效应共同作用的单光束光限幅.对上述两种基于非线性折射效应的器件特性进行了理论分析.     

碳纳米管悬浮液对532nm激光限幅机理的实验研究

通过光限幅、Z扫描、非线性吸收和散射能量分布实验,研究了碳纳米管悬浮液对532 nm激光的限幅机理以及样品厚度对光限幅机理的影响。结果表明:碳纳米管悬浮液的光限幅机理并非单纯的非线性散射,对低能量入射激光光限幅特性主要源于对入射激光的非线性吸收;对高能量入射激光,碳纳米管的吸收效应和它电离形成的微等离子体以及液体汽化所形成气泡散射效应的共同作用,使其具有较强的光限幅能力,对浓度一定的悬浮液,增加样品厚度虽然会增强其限幅效果,但却会减弱其非线性散射效应。     

甲基红掺杂碳纳米管悬浮液的光限幅特性研究

利用实验的方法研究了甲基红掺杂碳纳米管悬浮液对波长为532 nm激光的光限幅效应.分析了样品厚度和入射激光重复频率对光限幅特性的影响,并与纯碳纳米管悬浮液的光限幅特性进行了比较.实验结果表明,对于线性透过率为60%（500 nm）的碳纳米管悬浮液,掺入甲基红后其沉淀速度明显减慢,限幅阈值由250 μJ降低为200 μJ;对于2和5 mm 厚度的样品,掺杂甲基红使碳纳米管悬浮液的箝位输出激光脉冲能量分别由45和20 μJ降低为35和9 μJ.     

甲基红掺杂碳纳米管悬浮液的光限幅特性研究

利用实验的方法研究了甲基红掺杂碳纳米管悬浮液对波长为532 nm激光的光限幅效应.分析了样品厚度和入射激光重复频率对光限幅特性的影响,并与纯碳纳米管悬浮液的光限幅特性进行了比较.实验结果表明,对于线性透过率为60%（500 nm）的碳纳米管悬浮液,掺入甲基红后其沉淀速度明显减慢,限幅阈值由250 μJ降低为200 μJ;对于2和5 mm 厚度的样品,掺杂甲基红使碳纳米管悬浮液的箝位输出激光脉冲能量分别由45和20 μJ降低为35和9 μJ. 关键词： 非线性光学 光限幅效应 甲基红 染料掺杂碳纳米管悬浮液     

重频激光对多壁碳纳米管悬浮液光限幅特性的影响研究

在激光以不同重复频率入射下,研究了直径分布为10～20 nm的多壁碳纳米管悬浮液对波长为1064 nm激光的光限幅效应,定性分析了不同重复频率激光对多壁碳纳米管悬浮液的光限幅影响。结果表明:碳纳米管悬浮液对波长为532 nm和1064 nm的激光都具有很强的光限幅响应;在多脉冲激光入射时,碳纳米管悬浮液的光限幅效应比单脉冲激光入射时更显著。     

掺Er3+玻璃的光限幅特性研究

利用波长为532 nm的皮秒脉冲激光,研究了掺Er3 玻璃的光限幅特性和反饱和吸收.当入射功率不断增加且超过一定阈值时,透射功率不再随着入射功率快速增大,而是逐渐趋向于较稳定状态,从而实现了对强激光的光限幅效应.进一步利用布居速率方程讨论了其机制并给出了激发态的吸收截面,结果表明激发态吸收是其主要的光限幅机理.     

钴卟啉溶液的光限幅特性研究

对大分子有机化合物钴卟啉的非线性光学特性在 4 5 7 9,4 88和 5 14 5nm三个连续激光波长下进行了研究。用单光束z scan技术测到三个曲线均是先出现峰值后出现谷值 ,按照Sheik bahae等人的理论该样品的非线性折射率为负值 ,即样品具有热自散焦效应。反饱和吸收特性的研究结果得到三个透射率T随入射激光功率的增大而减小的曲线 ,表明该样品在这三个波长下均呈现出反饱和吸收效应。众所周知 ,热自散焦效应和反饱和吸收效应都能导致光限幅。文章的实验结果也表明 :钴卟啉在三个波长下均具有光限幅特性 ,限幅阈值随着波长的减小而减小 ;其光学限幅效果好且限幅阈值低 ,是一种有较大潜在应用价值的新型光限幅材料。因此 ,可以利用这两种效应对钴卟啉的共同作用 ,制成新型光限幅器件     

8-辛烷氧基金属酞菁的皮秒三阶光学非线性与光限幅特性

应用Z扫描技术在甲苯溶液中研究了三种8辛烷氧基金属酞菁[(C8H17O)8PcZn(PcZn),(C8H17O)8PcNi(PcNi)和(C8H17O)8PcPb(PcPb)]在532nm对35ps脉冲激光的三阶非线性吸收和折射特性.用多能级模型拟合实验数据,得到三种酞菁的激发单重态吸收截面积σex分别为27×10-17cm2(PcZn),8.2×10-18cm2(PcNi)和3.4×10-18cm2(PcPb),相应的非线性折射率n2=-7.9×10-13,-5.5×10-13和-1.6×10-12esu,三种酞菁都具有自散焦效应.通过入射能流与透射能流的关系,研究了该类分子在甲苯溶液中在532nm对35ps脉冲激光的限幅特性,限幅机理是基于激发单重态的反饱和吸收.在TT0=0.5时,分别测定出它们的限幅阈值为60mJcm2(PcZn),80mJcm2(PcNi)和130mJcm2(PcPb).当入射能流达到500mJcm2时,相应的最高输出能流分别为40,80和150mJcm2,其中锌和镍酞菁的输出能流远低于同样条件下C60的输出能流(140mJcm2). 关键词： 光限幅 8-辛烷氧基金属酞菁 Z-扫描 非线性吸收     

有机聚合物薄膜激光诱导相位孔衍射的实验和理论

实验发现当一束较强的抽运激光(526nm)与一束较弱的探测激光(6328nm)相交通过非线性 介质薄膜(聚吡咯甲烯/聚乙烯醇薄膜)时,在探测光束的远场产生了中心为亮斑,近场中心 为暗斑的多个同心衍射环.从菲涅耳-基尔霍夫衍射积分公式出发,理论分析了产生这种现象 的原因是抽运光在非线性介质中诱导的相位孔对探测光的衍射效应.通过数值积分,计算结 果与实验结果符合. 关键词： 聚合物非线性光学薄膜 抽运-探测 激光诱导衍射     

Investigation of the optical limiting properties of acid blue29 in various solvents

The optical limiting properties of acid blue29 solutions in different solvents are investigated. Experiments are performed using a CW He-Ne Laser beam at 632.8 nm wavelength and 35 mW power. The strength of the optical limiting action is dramatically influenced by the solvent. Multiple diffraction rings were observed when the samples were exposed to laser radiation. The effect of concentration, solvent and laser intensity on the diffraction rings are studied experimentally. Our results show that the nonlinear refraction is the dominant mechanism to explain the optical limiting behavior in acid blue29.     

Thermal nonlinear refraction properties of Ag2S semiconductor nanocrystals with its application as a low power optical limiter

In this work, nonlinear refraction properties of 3 nm sized silver sulfide (Ag₂S) semiconductor nanocrystals dispersed in the dimethyl sulfoxide with varying concentrations are reported. Observation of the colloids far-field diffraction ring patterns indicates of large induced thermal nonlinear refraction in the medium. The thermally induced effective nonlinear refractive index due to nonlocal heat effect is characterized by Z-scan technique with a low power CW laser irradiation at 532 nm. This allows us to measure thermo-optic coefficient and effective nonlinear refractive index up to −1.52 × 10⁻⁷ cm²/W in the tested samples. Low power optical limiting, with low limiting thresholds is obtained in the samples based on thermal defocusing and self diffraction. The limiting thresholds of colloids at different Ag₂S nanocrystals concentrations are also reported.     

碱性品红光致聚合物薄膜的光致光衍射

本文研究了全息存储实验中以波长532 nm的半导体激光器作为记录和读出光源,碱性品红作为光敏剂的丙烯酰胺基光致聚合物薄膜的光致光衍射现 象.它可以考虑为透过全息干涉条纹的原始入射光和反射光,与来自光聚物中未曝光的不均匀表面和内部的散射光四波混频的结果.根据简并四波混频理论中的位相匹配条件对双光束全息写入时产生的衍射光锥,以及单光束辐照复现时产生的衍射光锥现象分别做出了理论解释;并且利用全息散射理论结合三角学知识对入射光的入射角与衍射光锥的锥角的依赖关系进行了深入讨论. 关键词： 全息 光致聚合物 衍射光锥 碱性品红     

聚吡咯甲烯/聚乙烯醇薄膜对高斯光束的衍射行为

制备了一种新型有机聚合物（聚吡咯甲烯）与聚乙烯醇的非线性光学复合薄膜,在该样品的激光纵向扫描实验中发现,随着样品相对于高斯光束束腰位置的不同,产生了两种不同结构的同心衍射环,理论分析表明,该现象可以用光克尔效应和热光非线性效应共同作用下的附加相位孔对入射光束的衍射行为解释,从菲涅耳－基尔霍夫衍射积分公式出发,建立了非线性光学介质对高斯光束的衍射模型,通过数值积分,得到了与实验现象符合的计算结果。     

Enhanced optical limiting performance of a nonlinear absorber in a solution containing scattering nanoparticles

The optical limiting performance of a water-soluble porphyrin derivative is shown to be improved when small-sized (400-nm-diameter) nonabsorbing polystyrene spheres are added to the solution. The optical limiting enhancement is attributed to absorption of diffusive photons that experience longer light pathways than ballistic photons. The effect is demonstrated for nanosecond laser excitation at 532 nm.     

Nonlinear responses and optical limiting behavior of Basic Violet 16 dye under CW laser illumination

Nonlinear optical properties of Basic Violet 16 dye solution in water are studied employing different optical techniques. Experiments are performed using the second harmonic of a continuous Nd-Yag laser beam at 532 nm wavelength and 100 mW power. The effect of nonlinearity of Basic Violet 16 dye in broadening the laser beam is observed. The optical limiting behavior is investigated by measuring the transmission of the samples. The third-order nonlinearity, χ³ of Basic Violet 16 dye, is measured using Z-scan data. The nonlinear absorption coefficient is calculated using the open aperture Z-scan data, while its nonlinear refractive index is measured using the closed aperture Z-scan data. All experiments are done for different concentrations and thicknesses of Basic Violet 16 dye solution. The effect of intensity of input laser beam on the nonlinear susceptibility is studied experimentally. Results indicate that Basic Violet 16 dye is a potential candidate for low-power optical limiting applications.     

缓冲层对LBO晶体上1 064 nm|532 nm二倍频增透膜的激光损伤阈值的影响

采用电子束蒸发方法在LBO晶体上制备了无缓冲层和具有不同缓冲层的1 064 nm,532 nm二倍频增透膜.利用Lambda900分光光度计和调Q脉冲激光装置对样品的光学性能和抗激光损伤性能进行了测试分析.结果表明,所有样品在1 064 nm和532 nm波长的剩余反射率都分别小于0.1％和0.2％.与无缓冲层样品相比,采用SiO2和MgF2缓冲层薄膜的激光损伤阈值分别提高了23.1％和25.8％,而Al2O3缓冲层的插入却导致薄膜的激光损伤阈值降低.通过观察薄膜的激光损伤形貌,分析破斑的深度信息和电场分布,表明LBO晶体上1 064 nm,532 nm二倍频增透膜的激光损伤破坏主要表现为膜层剥落,激光产生的热冲击应力使薄膜应力发生很大变化,超过膜层之间的结合而引起膜层之间的分离.采用SiO2或MgF2缓冲层可改进Al2O3膜层的质量,从而有利于提高薄膜的激光损伤阈值.     

缓冲层对LBO晶体上1 064 nm,532 nm二倍频增透膜的激光损伤阈值的影响

采用电子束蒸发方法在LBO晶体上制备了无缓冲层和具有不同缓冲层的1 064 nm,532 nm二倍频增透膜.利用Lambda900分光光度计和调Q脉冲激光装置对样品的光学性能和抗激光损伤性能进行了测试分析.结果表明,所有样品在1 064 nm和532 nm波长的剩余反射率都分别小于0.1%和0.2%.与无缓冲层样品相比,采用SiO2和MgF2缓冲层薄膜的激光损伤阈值分别提高了23.1%和25.8%,而Al2O3缓冲层的插入却导致薄膜的激光损伤阈值降低.通过观察薄膜的激光损伤形貌,分析破斑的深度信息和电场分布,表明LBO晶体上1 064 nm,532 nm二倍频增透膜的激光损伤破坏主要表现为膜层剥落,激光产生的热冲击应力使薄膜应力发生很大变化,超过膜层之间的结合而引起膜层之间的分离.采用SiO2或MgF2缓冲层可改进Al2O3膜层的质量,从而有利于提高薄膜的激光损伤阈值.