甲酚紫三阶非线性极化率的测量

甲酚紫(Cresyl Violet)是一种常用的有机染料。H.Telle和W.Huller测量出甲酚紫在乙醇溶液中(浓度为2.0×10~(-3)mol/1)的吸收峰值波长为613nm,半宽度为68nm。我们利用简并四波混频技术(DFWM)测量了甲酚紫的三阶非线性极化率X_(?)。实验结果表明,甲酚紫具有大的三阶光学非线性。     

足球烯分子三阶非线性光学性质的研究

报道了有关足球烯分子甲苯溶液中简并四波混频实验.测量出足球烯C_(70)分子和C_(60)分子的三阶超极化率张量y_(1111)分量分别为1.2×10~(-30)esu和4.0×10~(-31)esu.对应于固体样品的三阶非线性光学系数X_(1111)分量分别是2.5×10~(-8)esu和8.5×10~(-9)esu.此结果表明了足球烯分子是现有的非线性光学材料中具有较大三阶非共振电子极化率材料之一.文中还利用自由电子模型解释了非线性光学极化率的起源.     

聚合物薄膜电光效应研究

介绍聚合物DR/PMMA薄膜材料做成光学法布里-珀罗腔结构,通过观察透射率随外加电场变化,以确定其非线性光学特性参量,在室温和575.0nm时的三阶极化率x~⑶(-ω;ω,0,0)=(5.3-i6.0)×10~((-11)_(θs.u))和二次电光系数R=-(8.5-i9.7)×10~(-19)m~2/V~2.     

噻二唑衍生物的三阶非线性光学性能与合成

设计合成了7个新的噻二唑衍生物,用UV、IR1、H NMR和元素分析进行了表征。采用飞秒激光,运用简并四波混频法,研究了衍生物在非共振状态下的三阶非线性光学性能。它们的三阶非线性光学极化率χ(3)为3.75~4.18×10-13esu,非线性折射率n2为6.90~7.68×10-12esu,分子二阶超极化率γ为3.75~4.26×10-31esu,响应时间为101~115 fs。探索了衍生物的分子结构对三阶非线性光学性能的影响。引入离域能小的芳杂环,增长共轭链,形成吸供构型,增大取代基的供电子能力,提高共轭体系的共平面程度等因素有利于获得较大的三阶非线性光学性能。     

烷氧基取代聚对苯乙炔三阶非线性光学性能

通过双醚化反应、氯甲基化反应以及在强碱性条件下进行的脱氯化氢反应制备聚（2-甲氧基-5-丁氧基）对苯乙炔（PMOBOPV）、聚（2-甲氧基-5-己氧基）对苯乙炔（PMOHOPV）、聚（2,5-二丁氧基）对苯乙炔（PDBOPV）和聚（2,5-二己氧基）对苯乙炔（PDHOPV）等四种可溶性聚对苯乙炔（PPV）衍生物，通过紫外-可见吸收光谱对产物分子结构进行表征.结果显示，PMOBOPV、PMOHOPV、PDBOPV和PDHOPV的共轭π电子发生π → π* 跃迁的吸收峰分别位于491 nm、495nm、504nm和510nm处，相应的光学禁带宽度分别为2.23eV、2.18eV、2.12eV和2.07eV.利用简并四波混频技术测量PPV衍生物的三阶非线性光学性能，探讨了分子结构对PPV衍生物三阶非线性极化率（χ(3)）的影响.研究发现，激发波长为532 nm时，PMOBOPV、PMOHOPV、PDBOPV和PDHOPV的共振χ(3)值分别为3.45×10－10、5.13×10－10、7.15×10－10和9.61×10－10 esu；激发波长为1064 nm时，它们的非共振χ(3)值分别为1.09×10－11、1.42×10－11、1.62×10－11和2.14×10－11 esu.     

利用单光束测量掺有叶绿素-α的有机聚合材料的光学非线性折射率

本文研究了利用单光束纵向扫描法测量介质的光学非线性折射率n_2中,介质的线性吸收对测量结果的影响,指出样品的吸收使得纵向扫描方法的测量范围减小,测量精度降低,在实验上,利用纵向扫描法测量了一种掺有叶绿素-α的有机聚合材料的非线性折射率,获得的n_2为3.4×10~(-9)esu,对实验结果的分析表明,材料的非线性折射来源于有机材料的共轭π电子效应.     

4-戊基-4'-氰基联苯液晶的分子二阶非线性光学极化率测量方法

在玻璃衬底上制得单层硬脂酸的Langmuir-Blodgett(LB)膜,做为4-戊基-4''-氰基联苯(5CB)液晶的取向层,在取向层上旋涂一层5CB液晶,用透射二次谐波方法测量出5CB液晶分子二阶非线性光学极化率,其值为β=7×10-29esu.对比文献值,测量得到的结果符合较好.     

实现半导体激光器频率跟踪和锁定的新方法

本文报道实现半导体激光器连续频率跟踪和锁定的一种新方法:利用法拉第反常色散光学滤波器(FADOF)的透射谱作鉴频器,改变法拉第反常色散光学滤波器的磁场强度,实现频率跟踪和稳频.实验得到,当磁场从0.7×10~(-2)T变到2.2×10~(-2)T时,半导体激光器在～2GHz范围内跟踪锁定,其频率稳定度优于2.1×10~(-10)(100ms≤τ≤10s).     

K(5P)与H2的反应碰撞和电子-振动能量转移

K(5P)与H2反应生成KH(v′′=0-3)振动态,测量了各振动态的转动分布,转动玻尔兹曼温度为455K,而振动温度为1604K,这个接近池温的转动温度和很高的振动温度是共线碰撞机制的有力证据.利用高分辨率瞬时吸收技术得到各振动能级上转动态的布居分布,从而得到反应碰撞转移速率系数,对于v′′=0、1、2、3,分布别为(3.45±0.86)×10-13、(1.35±0.34)×10-13、(6.28±1.57)×10-14和(2.35±0.59)×10-14cm3s-1. 同时研究了K(5P)-H2的电子-振动能量转移,利用相干反斯托克斯拉曼散射（CARS）探测H2的振动态分布.扫描CARS谱发现v=1、2、3上有布居. 由CARS峰值得到H2（0,1）、（1,1）、（2,1）、（3,1）和（3,3）布居之比. H2(0,1)布居由450K的转动分布得到,因而得到（1,1）、（2,1）、（3,1）和（3,3）态的布居,从而获得K(5P)-H2(1,1)、（2,1）、（3,1）和（3,3）的电子-振转速率系数分别是（1.1±0.3）×10-13、（9.3±2.5）×10-14、（4.2±1.1）×10-14和（3.8±1.0）×10-14cm3s-1.     

用Z-扫描技术研究卟啉铜偶合TiO2/SiO2有机-无机材料的非线性吸收特性

应用溶胶-凝胶技术, 成功地把5,10,15,20-四(4-磺酸苯基)卟啉铜掺杂到SiO₂/TiO₂无机凝胶中, 制备成有机-无机复合材料. 采用开孔Z-扫描技术, 使用波长532 nm、脉宽7ns的YAG脉冲激光为光源, 测定了不同浓度卟啉铜掺杂的SiO₂/TiO₂凝胶Z-扫描曲线. 应用Z扫描理论对获得的曲线进行分析与理论拟合, 得到复合材料的非线性吸收系数. 这些非线性吸收是由材料中卟啉铜的单聚体与二聚体的反饱和吸收所引起. 研究表明, 随着掺杂浓度的增大, 复合材料的非线性吸收明显增强. 掺杂浓度为1.11×10^-4 (A2), 1.48×10^-4 (A3)与3.01×10^-4 mol/L (A4)凝胶的非线性吸收系数分别为1.705×10^-11, 1.892×10^-11和4.854×10^-11 m/W. 讨论了单聚体与二聚体的浓度变化对非线性吸收的影响. 随着掺杂浓度的增加, 凝胶中二聚体与多聚体含量的增加, 导致非线性吸收系数的增大. 同时测定了无机材料对该光源的抗激光损伤阈值为～5 J/cm².     

萘二甲酰亚氨基席夫碱类液晶材料的三阶非线性光学性能研究

采用波长λ=532nm和脉宽г0=35ps的Nd:YAG锁模脉冲激光，运用双光束前向简并四波混频（DFWM）的方法，测量了两种萘二甲亚氨基席夫碱类液晶材料的三阶非线性效应，测得其离共振三阶非线性系数X^(3)及响应时间，计算了它们的超极化率γ^(3)和非线性折射率n2，同时探讨了它们的非线性形成机制。     

Effective response in nonlinear spherical coated composites under external AC and DC electric fields

By using the perturbation method,effective nonlinear direct current(DC) and alternating current(AC) responses of nonlinear composites with spherical coated inclusions randomly embedded in a host medium are studied under the action of an external electric field E a = E 0 + E 1 sin ωt + E 3 sin 3ωt with different amplitudes and frequencies.The local potentials of composites at all harmonics are given in the inclusion particles and the host regions.All effective nonlinear responses to composites and the relationship between the effective nonlinear responses at all harmonics are also deduced for the spherical coated inclusions in a dilute limit.     

Bifurcations and Single Peak Solitary Wave Solutions of an Integrable Nonlinear Wave Equation

Dynamical system theory is applied to the integrable nonlinear wave equation $u_t±(u^3−u^2)x+(u^3)xxx=0$. We obtain the single peak solitary wave solutions and compacton solutions of the equation. Regular compacton solution of the equation corresponds to the case of wave speed $c$=0. In the case of $c^6$≠0, we find smooth soliton solutions. The influence of parameters of the traveling wave solutions is explored by using the phase portrait analytical technique. Asymptotic analysis and numerical simulations are provided for these soliton solutions of the nonlinear wave equation.     

Effective AC response of nonlinear spherical coated composite

An effective nonlinear response of a nonlinear composite with spherical coated inclusions randomly embedded in a host medium under the action of an external AC electric field, {{\bm E}}_a = {{\bm E}}_1 \sin (\omega t) + {{\bm E}}_3 \sin (3\omega t), is investigated using a perturbation method. The local potentials of the composite at higher harmonics are given both in the region of local inclusion particles and in the local host region under the external AC electric field. All effective nonlinear responses of the composite and the relationship between the effective nonlinear responses at the fundamental frequency and third harmonics are also studied for spherical coated inclusion in a dilute limit.     

The third-order optical nonlinearity of The pyrochlore phase 0.7Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–0.3PbTiO3 thin film on quartz

The xPb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃–(1−x)PbTiO₃ (PMNT) (with x=0.7) thin film is prepared on quartz substrates prepared using a sol–gel process. The PMNT thin film has a well-crystallized pyrochlore phase structure. The sign and magnitude of both real and imaginary parts of third-order nonlinear susceptibility χ⁽³⁾ of the thin film have been determined by the Z-scan technique performed at 800 nm with a femtosecond laser. The nonlinear refraction index coefficient γ, the nonlinear absorption coefficient β of the thin film are 1.37×10⁻¹² cm²/W and −6.73×10⁻⁸ m/W, respectively. The real and imaginary part of the third-order nonlinear susceptibility of the film are 1.06×10⁻¹⁷ and −1.65×10⁻¹⁹ m²/V², respectively. The results suggested that the nonlinearity is dominated by the refractive for the film.     

多层纳米硅复合膜的共振光学非线性

本文采用简并四波混频技术在室温下研究晶化a-Si:H/a-SiN_x:H多层纳米硅复合膜三阶非线性光学性质,首次观察到这种多层膜的相位共轭信号,在共振光波波长λ=589nm处实验所用样品的三阶非线性极化率为χ⁽³⁾=1.4×10^-6esu,分析表明其非线性光学响应增强的原因是纳米硅的强量子限域作用.     

分散橙3掺杂聚合物薄膜的全光极化特性及其驰豫过程研究

利用旋涂法制备了分散橙3(DO3)/PMMA主客体掺杂薄膜,对其吸收谱、厚度和折射率进行了测量,并采用全光极化的方法对薄膜的二阶非线性光学特性进行了研究.实验结果表明,随着厚度的增加其二阶非线性先增强后减弱,d33最大值约为0.827×10~(-2) pm/V.对极化饱和后的驰豫情况进行了分析,发现不同厚度薄膜的驰豫时间不同,这是由于薄膜中偶氮含量和厚度的不同,分子间的相互作用对顺反异构逆过程的快慢有较大的影响.     

三-α-(2,4-二甲基-3-戊氧基)溴硼亚酞菁的三阶非线性光学性质研究

应用Z扫描技术，在波长为532nm、脉宽为8ns条件下，对一种新型亚酞菁配合物三-α-(2,4-二甲基-3-戊氧基)溴硼亚酞菁的三阶非线性光学特性进行了研究，结果发现，该新化合物有较强的反饱和吸收(β=3.7×10^-10 m/W)效应和非线性自聚焦折射效应(n₂=7.2×10^-11esu)，其三阶非线性极化率χ⁽³⁾=1.1×10^-11esu.分析了溴硼亚酞菁配合物特殊的锥形分子结构和重原子溴的轴向配位等因素对其三阶非线性光学性质的重要影响. 关键词： 亚酞菁 Z扫描 三阶光学非线性     

分散橙3掺杂聚合物薄膜的全光极化特性及其驰豫过程研究

利用旋涂法制备了分散橙3（DO3）/PMMA主客体掺杂薄膜,对其吸收谱、厚度和折射率进行了测量,并采用全光极化的方法对薄膜的二阶非线性光学特性进行了研究。实验结果表明,随着厚度的增加其二阶非线性先增强后减弱,d33最大值约为0.827×10-2pm/V。对极化饱和后的驰豫情况进行了分析,发现不同厚度薄膜的驰豫时间不同,这是由于薄膜中偶氮含量和厚度的不同,分子间的相互作用对顺反异构逆过程的快慢有较大的影响。     

Parameters-dependent nonlinear absorptions in InGaN/GaN MQW and GaN film

The optical nonlinearities of an InGaN/GaN multiple quantum well (MQW) and a GaN film were experimentally investigated by using femtosecond Z-scan method in this paper. It was observed that the InGaN/GaN MQW displays a nonlinear saturable absorption (SA) effect and the nonlinear absorption coefficient β was determined to be ; and the GaN film shows a reverse saturable absorption (RSA) effect and the β is . It is also found that the absorption cross sections and quantum confinement effect (QCE) give an influence on the SA of the InGaN/GaN MQW structure.