Identification and separation of local and nonlocal optical nonlinear refraction effects: theory and experiment

Understanding the nonlinear optical effect of novel materials plays a crucial role in the fields of photonics and optoelectronics. Herein, we theoretically and experimentally investigate the simultaneous presence of third-order locally refractive nonlinearity and thermally induced nonlocal nonlinearity saturation. We present analytical expressions for the closed-aperture Z-scan trace and the number of spatial self-phase modulation(SSPM) rings,which allows one to unambiguously and conveniently separate the contributions of local and nonlocal nonlinear refraction in the case that both effects occur simultaneously. As a test, we study both the local and thermally induced nonlocal nonlinear refraction in fullerene/toluene solution by performing continuous-wave Z-scan and SSPM measurements at two different wavelengths. This work enriches the understanding of the physical mechanism of the optical nonlinear refraction effect in solution dispersions of nanomaterials, which can be exploited for nonlinear photonic devices.     

内含C_(60)掺杂空穴传输层的量子点电致发光器件

聚乙烯咔唑(PVK)中掺入富勒烯(C60)的重量比从0%到10%变化,以研究在空穴传输层中掺杂C60后对量子点电致发光器件性能的影响。掺入C60后的PVK薄膜在氧化铟锡(ITO)基底上均方根粗糙度从3 nm降至1.6 nm。另外,掺入C60后有利于空穴的注入和传输,改善器件中电子和空穴的平衡,提高了器件的效率。     

集成光学陀螺的最佳腔长

作为谐振式光学陀螺的核心敏感器件,无源环形谐振腔(PRR)结构参数的选择,对陀螺灵敏度具有决定性作用.腔长正是这重要结构参数之一.基于多光束干涉理论的理论分析表明,谐振腔长的增加,一方面通过决定腔内干涉光程,优化PRR谐振特性,另一方面,又通过对腔光传输损耗的影响,决定着谐振条件的耦合比要求,从而成为腔内光传输总损耗重要决定因素,导致谐振特性劣化.根据谐振式光学陀螺的调频光谱测量原理,在陀螺灵敏度决定过程中,腔长的上述两方面影响所起的截然相反作用,从而决定了以陀螺最佳灵敏度为判据存在最佳腔长.仿真与实验结果与理论分析良好一致性,不仅证明了理论分析的正确性.也显示了其在集成光学陀螺结构设计与性能优化中的应用价值.     

吡啶盐二维电荷转移分子的设计、合成和超级化氯的测定

设计、合成了以吡啶阳离子为吸电子基团的二维电荷转移非线性光学生色团分子－双四苯鹏(反式)-4,4'-二{p-[(N-乙基-N-羟乙基)氨基]苯亚乙烯基}-N,N'-(1,2-乙基)-2,2'-联吡啶盐和双四苯硼(反式)-N-己基-咔唑-3,6-二(p-亚乙烯基-N-羟乙基-吡啶盐),利用超瑞利散射技术(HRS)测定了这两种分子的第一超级化率β,在1064nm分别为786x10^-^3^0esu和1770x10^-^3^0esu。双能级模型计算得到的β0的值分别为215x10^-^3^0esu和119x10^-^3^0esu。从分子结构的角度定性地分析了该类分子具有大β值的原因。     

基于包层模的光纤布拉格光栅折射率传感特性

提出了基于光纤布拉格光栅(FBG)包层模式的折射率传感方案。实验中,利用不同浓度的丙三醇水溶液作为外界折射率传感溶液,采用氢氟酸溶液化学腐蚀的方法来减小光纤包层的直径以增大包层模式对外界折射率的敏感度,研究了腐蚀后光纤布拉格光栅包层模式的耦合波长对外部折射率的变化关系。实验结果表明在1.3300~1.4584的折射率范围内,包层模式耦合波长随外界折射率增大而增大,在接近光纤包层折射率处具有很高的折射率灵敏度,最大达到了172 nm/riu(refractive index unit)。而且,包层模谐振的光谱半峰全宽(约0.07 nm)仅为布拉格纤芯模谐振光谱半峰全宽的1/4,能够获得更好的传感精度。     

聚集效应对银纳米粒子的二阶非线性光学特性的影响研究

运用超瑞利散射(HRS)技术,对由KNO3诱导聚集的银纳米粒子的二阶光学非线性特性进行了实验研究.通过粒子尺寸测量和透射电镜观察，表明银纳米粒子的聚集方式为链状聚集.当聚集体平均尺寸为120nm时，银纳米粒子聚集体的HRS信号强度比聚集前增大了约15倍.分析表明，聚集导致银纳米粒子表面电场极化强度的增强和极化分布的改变，并通过表面和体贡献机理对二阶非线性极化过程产生影响. 关键词： 银纳米粒子 超瑞利散射 二阶光学非线性 聚集     

基于道格拉斯格式的宽角有限差分光束传播法分析大角度交叉波导

交叉波导是集成光学中的一种重要的器件单元，针对大角度交叉波导的结构及折射率分布，运用基于广义道格拉斯算子的宽角多步有限差分光束传播法模拟大角度交叉波导的传输特性，数值计算出波导中的光场的分布。与Crank-Nicholson格式的有限差分光束传播法相比，该算法在几乎不增加计算时间和计算机内存资源的情况下，结合了广义道格拉斯格式的有限差分光束传播法截断误差小[只有o(△x)^4]和宽角多步法所具有较高精度的优点，是光波导器件理想的数值模拟工具。在此基础上计算分析了大角度交叉波导的输出分支波导的能量与交叉角度的关系，以及交叉角度对波导间能量耦合的影响。这为实际的设计制作光器件的工作提供了极好的基础。     

莫阿光纤光栅的光谱特性及其在光分插复用器中的应用

从耦合模理论出发，结合莫阿光纤光栅的结构特性，运用分段均匀和传输矩阵法对幕阿光纤光栅的光谱特性进行了理论分析和数值计算；详细研究了线性啁啾莫阿光纤光栅的滤波特性，在此基础上，提出了一种新型的基于线性啁啾莫阿光纤光栅的光分插复用器的结构设计方案。     

新型萘酰亚胺类衍生物的合成及发光性能的研究

以二芳胺和4-溴-1,8-萘酰亚胺体系为原料, 经CuI/18-crown-6/K₂CO₃和Pd(OAc)₂/P(t-Bu)₃/NaOt-Bu两种不同反应催化制备了一系列萘酰亚胺衍生物, 经NMR, MS, 元素分析等表征了其结构, 并用UV-vis和PL (photoluminescence)测定了此类化合物的发光性能.     

Synthesis and Crystal Structure of a Palladium(II) Coordination Polymer [Na_2Pd(2,6-pydc)_2(H_2O)_6]_n

A novel coordination polymer [Na2Pd(2,6-pydc)2(H2O)6]n (2,6-H2pydc = 2,6-pyri- dinedicarboxylic acid) has been synthesized and its crystal structure was determined by single-crystal X-ray diffraction. The crystal belongs to the monoclinic system, space group P21/c, with a = 11.962(2), b = 6.5552(13), c = 12.673(3) , β = 91.72(3)°, V = 993.3(3) 3, Z = 2, Mr = 590.68, Dc = 1.975 g/cm3, μ = 1.059 mm-1, F(000) = 592, the final R = 0.0211 and wR = 0.0454. In the crystal the Pd(II) ion adopts a distorted four-coordinated square-planar geometry and bonds to two bidentate 2,6-pyridinedicarboxylate molecules through caronyl oxygen and pyridine nitrogen atoms. The title complex exhibits a novel three-dimensional network structure.