束缚电荷对玻璃材料二阶光学非线性的影响

对电场极化后薄膜材料与体材料二阶光学非线性的比较研究表明,二者具有相同的极化和弛豫特性．分析了束缚电荷的形成及其对二阶光学非线性的影响,定性地从理论上指出,由束缚电荷产生的电场对薄膜及体材料的极化和弛豫过程起了决定作用． 关键词： 二阶非线性 玻璃 极化 束缚电荷     

分子动力学模拟方法在非线性光学中的应用

有机分子非线性光学材料在频率转换、电光调制和双光子吸收等方面具有重要的应用.介绍了近年来分子动力学模拟方法在有机分子非线性光学性质理论研究中的主要应用,包括电场极化效应、局域场因子、非线性极化率和双光子吸收等.此外,结合最新的科研工作,介绍了分子动力学模拟方法在溶剂效应和聚集效应研究中发挥的重要作用. 关键词： 分子动力学模拟 溶剂效应 聚集效应 双光子吸收     

水溶性CdTe量子点的三阶光学非线性极化特性

利用超短脉冲Z扫描技术和光学Kerr效应研究了以巯基丙酸为稳定剂的CdTe量子点水溶液的三阶光学非线性极化特性. 在532nm,30ps和800nm,130fs脉冲激光激发下, 发现分别具有正负相反取值的三阶光学非线性折射率,自由载流子吸收和双光子吸收分别是这两种脉冲激光激发下三阶光学非线性吸收的起因. 测量得到CdTe量子点的三阶光学非线性极化率约为CS₂的32倍, 在520—700nm光谱区的CdTe量子点的光学响应时间小于400fs. 关键词： CdTe量子点(QDs) Z扫描 三阶光学非线性极化特性 双光子吸收     

施加电场的半抛物量子阱中的二阶非线性光学极化率

利用量子力学中的紧致密度矩阵方法,研究了施加电场的半抛物量子阱中的二阶非线性光学极化率(光整流系数),得到了此系统的光整流系数的解析表达式.数值计算的结果表明,随着电场强度的增加,光整流系数几乎线性随之增加,而且在同样的电场强度及抛物束缚势频率作用下,半抛物量子阱模型中的光整流系数比抛物量子阱模型中的值大一个数量级,这是由于我们所选模型本身的非对称性以及电场进一步使这种非对称性增强的缘故.     

表面修饰的Ag2S纳米微粒的光学非线性特性

用胶体法制备了表面分别修饰六偏磷酸钠 (HMP)和 2 ,2’ 联吡啶 (BPy)的Ag2 S纳米微粒。通过背向简并四波混频实验装置对它们在单光子非共振区域的三阶光学非线性进行了实验研究 ,分别测量了两种Ag2 S纳米微粒在它们超滤液中三阶非线性极化率 χ( 3 ) 随浓度的变化 ,并拟合得到了两种纳米微粒的三阶非线性极化率。实验结果表明 ,双光子共振增强是实验中非线性极化的主要过程 ,同时实验结果也表明了局域场效应对单光子非共振三阶非线性极化率的增强作用     

一新型金属有机化合物在皮秒激光下的三阶非线性光学性质研究

利用皮秒激光光源,采用z扫描技术研究了一种新型金属有机化合物的三阶非线性光学性质以及光限幅特性.z扫描研究结果表明,这种化合物在1064 nm波长激光激发下的三阶非线性极化率χ(3)为3.8×１０-14 esu,并且存在双光子吸收.光限幅实验结果显示双光子吸收和非线性折射两种不同机制决定了该化合物的光限幅特性.     

不同晶系中二阶非线性极化率及SHG信号的研究

本文在对称性理论的基础上,研究了立方晶系、三角晶系和六角晶系中不同晶体结构类型、不同晶面和界面、不同磁化强度M取向下的二阶非线性极化率χ⁽²⁾的表达式以及不同偏振组合下二阶非线性极化强度P⁽²⁾的表达式和反射的SHG信号。     

非对称量子阱中的二阶非线性光学极化率

本文主要研究了一个特殊非对称量子阱中的二阶非线性光学极化率,并且利用量子力学中的密度矩阵算符理论和迭代方法导出了二次谐波极化率的解析表达式.最后,以典型的GaAs/AlGaAs非对称量子阱为例作了数值计算.数值结果表明,较大的二次谐波极化率与系统的非对称性有关,系统的非对称性越大,二次谐波极化率越大.     

4-硝基-4′-氨基偶氮苯的光学性质研究

采用紫外可见吸收和二次谐波产生技术研究了“推-拉”型偶氮苯分子Langmuir-Blodgett(LB)膜的光谱和二阶非线性光学特性.4-硝基-4′-氨基偶氮苯(NAA)分子能制成很好的LB多层膜,在稀溶液中以单体的反式异构体形式存在,在膜中主要以J-聚集体的形式存在,LB膜的紫外可见吸收谱的吸收峰较之溶液的发生了52 nm的红移.NAALB膜的二阶非线性极化率χ(2)为19.59×10－8 esu,一阶超极化率β值较大,约为1.974×10－29 esu.其光学二阶非线性起源于电偶极子机制.     

稀土夹心双萘酞菁LB膜的非线性光学特性研究

研究了中心对称稀土夹心双萘酞菁化合物LB膜的光谱及其二阶非线性光学特性.双(四叔丁基萘酞菁)铒能制成很好的LB膜,不论在稀溶液中还是在LB膜中均主要以单体的形式存在,分子具有较大的超极化率β.由于分子为中心对称结构,所以它们的二次谐波产生机制不同于不对称萘酞菁化合物,研究证明它的二阶非线性光学特性起源于电四极子模型,其LB膜的有效二阶非线性极化率χ(2)为1.1×10-8 esu.     

Detection of freely propagating terahertz radiation by use of optical second-harmonic generation

We report the application of electric-field-induced optical second-harmonic generation as a new technique for measuring the field of freely propagating terahertz radiation. Using silicon as the nonlinear medium, we demonstrate subpicosecond time resolution and a sampling signal that varies linearly with the terahertz electric field. This approach, which is attractive for centrosymmetric media, permits a significantly broadened class of materials to be exploited for free-space sampling measurements.     

中心对称萘酞菁分子二次谐波产生的实验研究

研究了三种萘酞菁化合物LB膜的制备,并通过二次谐波产生的方法研究了单个对称取代的萘酞菁化合物及双(四叔丁基萘酞菁)铒的二阶非线性光学特性,并对它们的产生机理进行了简单的讨论.单个对称取代的萘酞菁化合物,它们的二次谐波产生机制为磁偶极子耦合机制,双(四叔丁基萘酞菁)铒的二阶非线性光学特性起源于电四极子模型,且它的二阶非线性极化率χ(2)(或超极化率β)大于单个萘酞菁化合物.     

CdS0.1Se0.9纳米晶体共振电光效应

采用电吸收谱(EA)的方法研究了在电场作用下,CdS_0.1Se_0.9纳米晶体光学性质的变化.分析了电场效应的物理机制,电场效应是使纳米晶体的吸收谱展宽和移动.第一激发态对外加电场敏感,而其它激发态不敏感.从电吸收谱上得到电光响应信号幅度与外加电场场强的平方成正比,表明纳米晶体的电光效应是 Kerr效应,具有三阶非线性极化率 χ⁽³⁾.     

Crystallographic fringe orientation diffraction efficiency in bismuth silicon oxide

We report the first experimental measurement of fringe-angle applied electric field scaling of space charge growth and of crystallographic orientation effects in the initial development of the diffraction efficiency of thick holograms produced by the photorefractive effect in a bismuth silicon oxide (BSO) crystal. Diffraction efficiencies of holograms made by interfering two plane waves on the [¯110] face are measured as a function of the angle between the fringe pattern and the applied electric field. As the crystal is rotated relative to the interference fringes, the applied field may be scaled to yield identical space charge growth. Polarization-dependent diffraction measurements agree with the theory of a birefringent grating when optical activity is included as a separate, serial effect. Both the rotation-scaled applied electric fields and the crystallographic variations in the birefringent diffraction grating are consistent with charge transport processes in which the initial space charge fields are perpendicular to the interference fringes over growth times extending nearly into the steady state regime.     

GaAs在光通讯波段的超快非线性光学研究

采用Z-扫描和泵浦-探测技术,在光通讯波段对砷化镓(GaAs)单晶进行了非线性动力学以及非线性光学的实验研究.飞秒泵浦-探测实验结果表明,三阶非线性光学效应源于砷化镓单晶对飞秒激光的瞬态双光子吸收,而五阶非线性光学效应源于砷化镓单晶双光子吸收诱导的自由载流子吸收效应.通过Z扫描实验,得到了关于GaAs单晶所有的非线性光学参数,包括双光子吸收系数、三阶非线性折射系数、双光子吸收诱导的自由载流子吸收截面以及双光子吸收诱导的自由载流子折射截面.结果表明,砷化镓单晶在制造光限幅器件和光电探测器方面具有良好的发展前景.     

Linear and nonlinear optical properties in a semiconductor quantum well under intense laser radiation: Effects of applied electromagnetic fields

In this work we are studying the intense laser effects on the electron-related linear and nonlinear optical properties in GaAs–Ga_1?xAl_xAs quantum wells under applied electric and magnetic fields. The calculated quantities include linear optical absorption coefficient and relative change of the refractive index, as well as their corresponding third-order nonlinear corrections. The nonlinear optical rectification and the second and third harmonic generation coefficients are also reported. The DC applied electric field is oriented along the hererostructure growth direction whereas the magnetic field is taken in-plane. The calculations make use of the density matrix formalism to express the different orders of the dielectric susceptibility. Additionally, the model includes the effective mass and parabolic band approximations. The intense laser effects upon the system enter through the Floquet method that modifies the confinement potential associated to the heterostructure. The results correspond to several configurations of the dimensions of the quantum well, the applied electric and magnetic fields, and the incident intense laser radiation. They suggest that the nonlinear optical absorption and optical rectification are nonmonotone functions of the dimensions of the heterostructure and of the external perturbations considered in this work.