偏振对飞秒激光辐照LiF晶体的影响

飞秒激光聚焦到LiF晶体内部, 晶体的加工形貌随偏振改变. 实验表明, 偏振方向平行于<110> 晶向时, 加工起点到表面的距离是<100>偏振下的1.08 倍; 而<110>偏振下加工终点到表面的距离是<100> 偏振下的1.01 倍. 为了解释加工形貌的偏振依赖, 建立了逆韧致辐射、雪崩电离和无辐射跃迁的模型, 首先, 价带电子通过强场电离和雪崩电离, 从激光中吸收能量跃迁到导带, 该过程用电子密度演化方程和傍轴非线性薛定谔方程描述, 求解方程得到导带电子密度; 其次, 导带电子通过无辐射跃迁过程释放能量给晶格, 由能量守恒计算出晶格温度沿激光传播方向的分布; 最后, 晶格温度超过熔点以上的区域被加工. 模拟结果显示, <110>偏振下加工起点到表面的距离是<100> 偏振下的1.03倍, 而<110>偏振下加工终点到表面的距离是<100>偏振下的0.981 倍, 与实验结果基本一致. 虽然Z扫描技术测量的非线性折射率随偏振方向变化, 但是非线性折射率的变化趋势与实验结果相反. 模拟和实验证明逆韧致辐射导致加工形貌随偏振变化.     

质子交换LiNbO3波导调制器多模截止波长的测试技术研究

提出并实验了一种采用倒置输入的结构来测定Y分支LiNbO3波导相位调制器的多模截止波长的新方法,模式耦合分析表明,倒置输入的Y分支波导的多模传输的输出功率具有随波长变动发生振荡的特征,该特征可用于定量判定多模截止波长.方法的有效性得到了波束传播法(BPM)仿真和样品实验两方面的验证.     

硫化砷非晶态波导光阻断效应的机理研究

在实验研究了As₂S₈和掺杂As₂S₈薄膜波导光阻断效应的基础上,讨论了反常电子组态的形成机理和转移机理,提出了光阻断效应切断过程和回复过程的动力学模型,数值分析结果与实验数据十分符合,理论预期与实验现象一致,表明该模型抓住了光阻断效应的基本特征,揭示了过程本质,反映了实验现象的内在机理. 关键词： 光波导技术 硫属化合物玻璃 光阻断效应 动力学模型     

掺锡As2S8薄膜光折变效应及其在条波导制备中的应用研究

实验研究了Sn₁As₂₀S₇₉非晶态半导体薄膜的光折变效应及其膜厚变化的现象,归纳了沉积态样品、退火态样品和光饱和态样品的实验规律,提出和采用紫外光激励的方法试制了Sn₁As₂₀S₇₉条形波导,632.8 nm波长导模激励显示该波导具有良好的导波特性. 关键词： 光波导技术 硫属化合物玻璃 光阻断效应 光折变效应     

光波导脉冲耦合器研究

提出并实验了一种新的波导型脉冲耦合器的构成和动作机理,将光阻断效应表现的光粒子性和分支波导模式耦合表现的光波动性在光波导载体上有机结合起来,用全光学方式实现了输入作用电脉冲与输出同步电脉冲之间的脉冲耦合动力学过程.     

基于掺锡As2S8条波导的全光逻辑门研究

实验研究了掺锡As2S8条波导的光阻断效应,提出一种新型的基于掺锡As2S8波导的全光逻辑门方案,并试制了掺锡As2S8条波导全光逻辑门,实验结果显示该逻辑门具有良好的波形特性,表明该材料适合做全光逻辑门,具有一定的应用潜力.     

Facile preparation of silver nanoparticles in bulk silicate glass by high-repetition-rate picosecond laser pulses

One-step precipitation of Ag nanoparticles in Ag+-doped silicate glasses was achieved through a focused picosecond laser with a high repetition rate. Absorption spectra and transmission electron microscopy(TEM) confirmed that metallic Ag nanoparticles were precipitated within glass samples in the laser-written domain. The surface plasmon absorbance fits well with the experimental absorption spectrum. The nonlinear absorption coefficient β is determined to be 2.47 × 10-14 m/W by fitting the open aperture Z-scan curve, which originated from the intraband transition in the s-p Ag band. The formation mechanism of Ag-glass nanocomposites is discussed as well.     

掺锡As2S8薄膜光折变效应及其在条波导制备中的应用研究

实验研究了Sn1As20S79非晶态半导体薄膜的光折变效应及其膜厚变化的现象,归纳了沉积态样品、退火态样品和光饱和态样品的实验规律,提出和采用紫外光激励的方法试制了Sn1As20S79条形波导,632.8 nm波长导模激励显示该波导具有良好的导波特性.     

非晶态As2S8薄膜波导光阻断效应切断过程研究

采用真空镀膜技术在石英基板上制备了纯As2 S8以及掺杂As2 S8平面波导,通过棱镜耦合技术观察了光阻断效应.结合S和As的外层电子构型,分析了样品内部的化学键结构,利用电子能带结构理论和杂化轨道理论,建立了光阻断效应的动力学方程,并对切断过程进行了数值分析,分析结果与实验数据十分符合,得出该模型能很好地解释光阻断效...     

黑体辐射法测量电介质内部被超短激光脉冲加工后的温度

黑体辐射法可用于测量电介质内部被超短脉冲激光加工后,电子和晶格的瞬时温度.当一个超短激光脉冲通过物镜聚焦到石英玻璃内部时,在焦点附近诱导出微结构.微结构中热影响区的最大宽度为16μm,热影响区发出的黑体辐射谱通过物镜、带耦合透镜的光纤、光谱仪以及ICCD组装成的系统记录.测试系统收集了电介质内部被单个激光脉冲辐照后,热影响区发射的黑体辐射谱,然后用Planck公式拟合黑体辐射谱,得到电介质温度.电介质被超短激光脉冲辐照后,首先电介质中的价带电子通过强场电离和雪崩电离跃迁到导带,高温高压的等离子体以冲击波的形式向外运动,通过对流方式传递能量,该过程发生在激光辐照石英后21 ns内.21 ns后冲击波转化为声波,中心的气态石英通过热扩散方式影响周围的固态区域,石英温度缓慢下降.在时刻t(单位ns),石英玻璃的温度为5333 exp(-t/1289)K.石英经过3.72μs将冷却到室温,因此重复频率在269 k Hz以上的激光,加工石英玻璃时具有热累积效应.