非线性介质光波导中的传输功率和光学双稳态

本文对结构为非线性包层/线性芯层/非线性衬底的非线性介质光波导的传输特性进行了深入的分析,给出了模场分布函数,色散关系和传输功率的一组形式统一的公式,并对其传输功率的光学双稳态特性进行了讨论.     

一维反铁磁光子晶体光学双稳态效应研究

基于传递矩阵方法和光局域化原理, 本文研究了一维反铁磁光子晶体共振频率附近光学双稳态效应随电磁波入射角、 外磁场强度及电介质层数的变化.研究发现, 当外磁场为1.0 kG(1 G=10^-4 T)、电磁波小角度入射时, 反铁磁材料高低共振频率附近均可探测到光学双稳态效应; 当电磁波大角度入射时, 仅在高共振频率附近探测到光学双稳态效应. 然而, 当外磁场强度增加到2.0 kG时, 由于反铁磁材料的高低共振频率向两侧移动, 低共振频率附近缺失的光学双稳态频率窗口又被有效激发. 此外, 电磁波小角度入射时, 电介质层数在低共振频率附近对双稳态效应影响较明显.     

非线性长程表面波的光学双稳态现象

本文利用衰减全反射技术,采用棱镜-折射率匹配液-银膜-半导体掺杂玻璃结构,首次用非线性长程表面波实现了光学双稳态现象。所得到的反射率对入射光功率的曲线具有明显的滞后回线的形式。     

新型偶氮苯衍生物的三阶非线性光学特性

本文以30 ps的脉冲激光为激发光源,用Z扫描技术研究了偶氮苯类材料4-羟基-4’-羧基偶氮苯(BN)和N-(3,4,5-辛氧基苯基)-N’-4-[(4-羟基苯)偶氮苯]1,3,4-恶二唑(AOB-t8)及金属复合物(Au/AOB-t8)的三阶非线性光学性质,并从理论上进行了分析和计算.结果表明,AOB-t8的三阶非线性极化率是BN的1.38倍,其非线性光学效应的增大是由共轭链增长、大π键增多引起的.结果同时给出,AOB-t8的三阶非线性极化率是其与金纳米颗粒复合物的4.7倍,这种与金属复合产生的非线性光学效应的减弱是金属引入的局域场效应与有机分子大π键作用之间相互抵消导致的.     

半导体PbS纳米微粒的三阶非线性光学特性

用Z扫描技术,以锁模Nd:YAG激光器发出的脉宽为50ps激光作光源,在530nm和1060nm波长光作用下,研究了半导体PbS纳米微粒的非线性光学特性.结果发现在530nm激光作用下,样品有饱和吸收现象,而在1060nm激光作用下,双光子吸收出现,同时还研究了PbS纳米微粒对这两种光的限幅特性 关键词：     

CuO薄膜的三阶非线性光学特性研究

采用脉冲激光沉积技术在Si(100)和熔石英基片上制备了单相的CuO薄膜.通过X射线衍射仪,拉曼光谱仪,场发射扫描电镜和紫外可见光光度计对薄膜的结构,表面形貌和光学性质进行了表征. 场发射扫描电镜结果表明CuO薄膜中晶粒排列致密且分布均匀,其尺寸约为45nm.结合飞秒激光(800nm,50fs)和Z扫描方法测量了薄膜的三阶非线性光学特性,结果表明CuO薄膜具有超快的非线性光学响应且非线性折射率和非线性吸收系数均为负值,其大小分别为-3.96×10^-17 m^{2< 关键词： CuO薄膜 Z-扫描')" href="#">Z-扫描 三阶光学非线性}     

纳米光纤的强非线性响应和光孤子通信

在描述普通光纤光孤子的行为基础上 ,提出纳米光纤概念 ,重点讨论了利用纳米光纤的强三阶光学非线性建立的全新光孤子光通信系统以及纳米光纤量子点制备和纳米光纤形成机制。     

稠环芳烃有机物的三阶非线性光学性能研究

采用Ｎｄ：ＹＡＧ皮秒锁模脉冲激光λ＝５３２．０ｎｍ,运用３Ｄ前向简并四波混频（ＤＦＷＭ）的方法,测量了稠环芳烃中的１．２．５．６二苯并蒽（Ｃ２２Ｈ１４）,１．２．８．９．二苯并五苯（Ｃ３０Ｈ１８）的三阶非线性极化率Ｘ＾（３）,非线性折射系数ｎ２以及三阶非线性的时间响应。发现该类材料具有较大的非线性效应,文中分析了非线性形成机制以及相关的影响因素。     

PbS纳米颗粒复合的溶胶凝胶薄膜的飞秒非线性光学特性

通过光Kerr效应研究了PbS半导体纳米颗粒的三阶光学非线性响应。在较低的激发强度下,单激子态的饱和吸收和双激子效应的激发态吸收对非线性的贡献同时存在;而在高激发强度下,双激子效应是主要的。计算了高激发强度下(4mJ/cm²)PbS半导体纳米颗粒的三阶非线性光学极化率为5.1×10^-10esu。     

边界对石墨烯量子点非线性光学性质的影响

石墨烯作为一种新型非线性光学材料,在光子学领域具有重要的应用前景,引起研究人员的极大兴趣.本文运用量子化学计算方法研究了边界引入碳碳双键(C=C)和掺杂环硼氮烷(B3N3)环对石墨烯量子点非线性光学性质和紫外-可见吸收光谱的影响.研究发现,扶手椅边界上引入C=C双键后,六角形石墨烯量子点分子结构对称性降低,电荷分布对称...     

GeS_2-Ga_2S_3-Sb_2S_3-AgCl玻璃的三阶非线性光学特性

采用熔融-急冷法制备了(100-x)Ge20Ga5Sb10S65-xAgCl(x=0,5,10,15,20mol%)系列硫卤玻璃,测试了样品的密度、从可见到中远红外的透过性能以及折射率参量,根据Z-扫描测试原理用钛宝石飞秒激光器测试了样品的三阶非线性特性随波长变化的特性.结果表明:非线性折射率n2和非线性吸收系数β随着波长的增加而增加,AgCl含量为20mol%的样品在800nm处的非线性折射率n2=1.581×10-10esu,非线性吸收系数β=4.707cm/GW.与传统硫系玻璃相比,三阶非线性性能明显提高.     

基于复合旋转光力系统的非线性光学特性研究

研究了由探测光和泵浦光同时驱动下的复合旋转光力系统中的非线性行为,如光学双稳态行为和四波混频（FWM）现象。通过操控光力腔旋转速率大小和方向能有效调控旋转诱导产生的Sagnac频移大小,进而能有效操控光学双稳态行为。进一步研究了该系统中的FWM现象,发现光力腔的旋转方向和旋转速率都会影响系统的FWM强度谱线,同时FWM强度减小或增大会加剧或抑制系统共振区域的模式分裂现象。此外,还探讨了外力对复合旋转光力系统中FWM现象的影响,发现：外力会破坏系统FWM强度谱的对称性,并且在同一旋转速率下,外力的增强会使得FWM强度显著增大;在同一外力下,旋转速率的增大会降低系统的FWM强度。     

取代基对卟啉三阶光学非线性及弛豫过程的影响

研究了取代基对卟啉三阶光学非线性和激发态弛豫过程的影响，发现在同一取代位置，推电子基团取代使得卟啉三阶光学非线性极化纱数Ｘ值相对影响，而吸电子基团取代使得卟啉Ｘ值相对减少，对同一取代基在不同取代装置，发现推电子基团在邻位取代的Ｘ值大于其在对位取代卟啉的Ｘ值，而吸电子基团在邻位取代的Ｘ值小于其在对位取代卟啉的Ｘ值，另外，还发现推电子基团取代的卟啉弛豫过程比吸电子基团取代的卟啉弛豫过程快７倍。     

硒化铅量子点聚乙烯醇薄膜的三阶非线性光学特性

通过湿化学方法制备了具有三阶非线性光学性质的硒化铅/聚乙烯醇复合物薄膜.采用透射电镜和扫描电镜对硒化铅量子点的尺寸和薄膜的形貌进行表征.运用Z扫描方法,研究了薄膜在波长为532nm,脉冲宽度为38ps条件下的三阶非线性光学性质.实验结果表明:合成的硒化铅量子点尺寸在10nm左右,属于强量子受限,制备的薄膜表面粗糙度比较好;薄膜在皮秒脉冲激光作用下呈现负的非线性折射效应和反饱和吸收性质,其三阶非线性极化率χ(3)为3.6×10-11 esu.     

一种新的亚酞菁的共振三阶非线性光学性质

用简并四波混频技术研究了一种新的亚酞菁(三新戊氧基溴硼亚酞菁)的三阶非线性光学性质.测得纯固体三新戊氧基溴硼亚酞菁的三阶非线性极化率χ(3)pure和分子二阶超极化率〈γ〉分别为69×10-10esu和30×10-31esu.χ(3)pure的响应时间为20ps.并对这些结果进行了讨论 关键词：     

磁场中耦合量子线的三阶非线性光学吸收率

本文研究了磁场中耦合量子线的三阶非线性光学吸收率,并且利用密度矩阵算符理论导出了三阶非线性光学吸收率的解析表达式.最后,以GaAs/Al_xGa_1-xAs耦合量子线为例作了数值计算,并绘出了三阶非线性光学吸收率与磁场B,光子能量h-ω以及间隔D之间的依赖关系.     

Br掺杂对石墨烯带隙影响的实验研究

石墨烯独特的结构和性能使其在纳米电子、半导体器件等领域成为研究的热点,但其零带隙的特性严重限制了其应用.采用化学气化沉积法制备了多层石墨烯,并使用溴蒸汽对制备的多层石墨烯进行掺杂,分析研究了溴蒸汽化学掺杂对石墨烯带隙的影响.为了对比溴蒸汽掺杂对石墨烯带隙的影响,使用633 nm He-Ne光分别测量了石墨烯掺杂前和掺杂后的拉曼光谱,根据拉曼光谱计算了石墨烯费米能级移动与掺杂溴蒸汽之间的关系.实验结果表明:溴蒸汽掺杂对石墨烯拉曼光谱G带产生影响;随着掺杂溴蒸汽体积的增加,拉曼光谱G带向高频移动并逐渐趋于稳定;G带和2D带强度比也迅速增加,并最终趋于稳定.费米能级的移动与G峰位置成线性关系,利用G峰峰值位置与费米能级实验关系式计算了溴掺杂后石墨烯的费米能级,分析了化学掺杂对石墨烯带隙的影响.     

可溶性聚噻吩甲烯包覆碳纳米管的三阶非线性光学响应

采用原位聚合的方法合成了聚(3-己基噻吩)-2,5-二(4-羟基-3-甲氧基苯甲烯)包覆的多壁碳纳米管(PHTHMOBQ/MWNTs). 荧光光谱分析表明, PHTHMOBQ/MWNTs复合体中, 碳纳米管与共轭聚合物PHTHMOBQ之间形成光致电子转移体系, 使得π电子离域程度增加, 并且导致荧光量子效率降低. 根据E_g与入射光子能量hν的关系, 拟合了PHTHMOBQ/MWNTs薄膜的光学禁带宽度. 发现随着碳纳米管含量的增加, E_g逐步减小. 采用简并四波 关键词： 共轭聚合物 碳纳米管 光致电子转移 三阶非线性光学效应     

推拉型偶氮化合物的三阶非线性和光学双稳效应

本文报道从推拉型偶氮化合物中测得了非常高的三阶非线性极化率,X~(3)～6×10~(→3)esu.这对于引起光学双稳现象是至关重要的.利用波长为488nm的氩离子激光为光源,从这类材料掺杂的玻璃态聚合物薄膜的Kretschmann型态中,进一步观察到了光学双稳现象.与此同时,联系这类材料的顺反异构化反应历程,从电子吸收机制或光诱导的折射率变化机制对有关问题进行了讨论.     

聚芳香杂环甲烯的三阶非线性光学效应与时间分辨光克尔效应

合成了一系列聚芳香杂环甲烯,包括聚吡咯甲烯和聚噻吩甲烯.采用四波混频法研究材料的共振三阶非线性光学效应(λ＝532nm),其共振二阶超分子极化率γ三阶非线性光学系数分别达到10^-30esu和10^-8esu.选择具有良好溶解性、成膜性的聚吡咯对二甲氨基苯甲烯(PPDMAB),采用飞秒时间分辨光克尔效应方法研究材料的非共振三阶非线性光学效应(λ=790nm).实验表明,翠绿亚胺碱溶液的光克尔信号仅表现一超快响应的成分,归功于π电子云扭转产生的非共振激发.PPDMAB的非共振二阶超分子极化率γ三阶非线性光学系数分别达到γ=5.78×10^-32esu和χ⁽³⁾=1.26×10^-10esu.