类卟啉镉溶液的光限幅特性

用类卟啉镉的热自散焦和反饱和吸收效应实现了对连续激光的限幅。并提出了一种改进的热自散焦限幅装置。     

钴卟啉溶液的光限幅特性研究

对大分子有机化合物钴卟啉的非线性光学特性在 4 5 7 9,4 88和 5 14 5nm三个连续激光波长下进行了研究。用单光束z scan技术测到三个曲线均是先出现峰值后出现谷值 ,按照Sheik bahae等人的理论该样品的非线性折射率为负值 ,即样品具有热自散焦效应。反饱和吸收特性的研究结果得到三个透射率T随入射激光功率的增大而减小的曲线 ,表明该样品在这三个波长下均呈现出反饱和吸收效应。众所周知 ,热自散焦效应和反饱和吸收效应都能导致光限幅。文章的实验结果也表明 :钴卟啉在三个波长下均具有光限幅特性 ,限幅阈值随着波长的减小而减小 ;其光学限幅效果好且限幅阈值低 ,是一种有较大潜在应用价值的新型光限幅材料。因此 ,可以利用这两种效应对钴卟啉的共同作用 ,制成新型光限幅器件     

新型富勒烯衍生物的光限幅研究

应用倍频Ｎｄ∶ＹＡＧ脉冲激光，在波长为５３２ｎｍ、脉冲宽度分别为８ｎｓ和２３ｐｓ的条件下，研究了新型富勒氮烯乙酰氨衍生物（Ｎ－ａｃｅｔａｍｉｄｅ１，２－ｄｉｈｙｄｒｏ－１，２－ａｚａ－ｆｕｌｅｒｅｎｅ［６０］）的反饱和吸收与光限幅特性。实验结果表明，同脉宽为纳秒的激发脉冲相比，富勒烯乙酰氨衍生物对脉宽为皮秒的脉冲限幅效果比较好。     

C60／PSt复合材料的反饱和吸收与光限幅特性

报道了Ｃ６０／ＰＳｔ（Ｐｏｌｙｓｔｒｅｎｅ）复合材料的制备，测量了材料的线性吸收光谱，研究了不同线性透射率的Ｃ６０／ＰＳｔ材料的反饱和吸收与光限幅特性．     

石墨烯在中红外波段的光限幅效应研究

利用纳秒级脉冲量激光的Z 扫描方法对不同层数石墨烯薄膜在3 m~5 m中红外波段的光限幅效应开展了研究,获得的开孔Z扫描曲线均呈现出单一谷结构,而闭孔Z扫描曲线没有明显的峰谷对称结构。通过对开孔Z扫描实验数据进行数值模拟,分别得到3层石墨烯在3.010 m、3.522 m、4.326 m和4.880 4 m 4个中心波长处的三阶非线性吸收系数和光限幅阈值分别为11.3910-7cm/W、10.6110-7cm/W、9.7510-7cm/W、8.8110-7cm/W和3.49 J/cm2、3.75 J/cm2、4.11 J/cm2、4.55 J/cm2;3层、5层和7层石墨烯在3.522 m中心波长处的三阶非线性吸收系数和光限幅阈值分别为10.6110-7 cm/W、11.3210-7 cm/W、11.9510-7 cm/W和3.75 J/cm2、3.41 J/cm2、3.32 J/cm2。实验数据表明,石墨烯在中红外波段产生了较强的非线性反饱和吸收而具有明显的光限幅效应。     

PDATS对ps脉冲的光限幅效应

应用脉宽为２１ｐｓ脉冲，波长为５３２ｎｍ的激光脉冲研究了新型光限幅材料５－（２－硫甲基－４－甲基－５－嘧啶基）－２，４－戊二炔－１醇的对甲苯磺酸酯的光限幅效应，其优点是限幅幅值和限幅阈值低，分别为Ｅｃ＝１８０ｍＪ／ｃｍ＾２，Ｅｔｈ＝１５０ｍＪ／ｃｍ＾２；可见了光透射率高。     

萘酞菁锌化合物的光限幅特性研究

应用倍频Ｎｄ：ＹＡＧ脉冲激光,在波长为５３２ｎｍ,脉冲宽度分别为８ｎｓ和２３ｐｓ的条件下,研究了四溴 ２,３ 萘酞菁锌（Ⅱ）（ｔｅｔｒａｂｒｏｍｏ ２,３ ｎａｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅＺｉｎｅ（Ⅱ））化合物的光限幅特性,其光限幅特性优于富勒烯。研究结果表明,激发态吸收是主要的光限幅机理。     

基于SBS光限幅和金属酞菁光限幅相结合的复合型光限幅器的研究

为了使受激布里渊散射(SBS)光限幅器的输出能量更"平",提出了一种基于SBS光限幅和金属酞菁光限幅相结合的复合型光限幅器的方案,即SBS光限幅后边放置金属酞菁光限幅,在两种光限幅器的共同限幅作用下,使复合型光限幅器的输出光能量更"平". 数值模拟了该复合型光限幅器的输出光能量随入射光强度的变化曲线,并在Countinuum's Nd: YAG种子注入式激光器中进行了实验验证. 理论和实验结果均表明,复合型光限幅器的输出光能量比单独SBS光限幅器更"平". 关键词： 复合型光限幅器 SBS光限幅 金属酞菁限幅     

MoS2纳微薄膜激光非线性透射的调控研究

超短飞秒脉冲激光(脉冲时间<40 fs)有独特的热效应机理, 但尚无针对其设计的光限幅保护膜. 本文采用易于产业化的离散-旋涂法制备了MoS₂纳微薄膜(厚度150–200 nm). 光限幅测试结果表明, 针对超短脉冲激光, 此纳微薄膜在低光强下增透, 高光强下减透(光限幅); 且能通过改变入射波长, 调控其光限幅阈值, 可用于聚光太阳能电池的效率增强和损伤保护.利用此方法, 对已商用的砷化镓太阳能电池进行涂膜, 发现转换效率降低<3%, 但损伤阈值提高>50%.     

多壁碳纳米管光限幅特性的研究

用化学气相沉积法制备了多壁碳纳米管,并将其溶解在甲苯溶液中.用波长为1064nm的皮秒脉冲激光测量该样品的透过率,发现了非常明显的光限幅特性.当入射光强较小时,透射光强度随入射光强度的增大而增大,输出与输入为线性关系;随着入射光强的增大,透射光强增长的速度明显变慢,并逐渐趋于饱和.当入射光强度较小时,样品的透过率接近100%;而当入射光强为8GW/cm²时,非线性透过率达到30%.根据三光子吸收理论计算,理论拟合与实验结果非常符合,说明多壁碳纳米管的三光子吸收产生了光限幅效应.实验测 关键词： 多壁碳纳米管 光限幅 三光子吸收     

Investigation of the nonlinear absorption and optical limiting properties of two [Q]2[Cu(C3S5)2] compounds

The nonlinear absorption properties of two organometallic compounds, [(C₂H₅)₄N]₂[Cu(C₃S₅)₂] (DCu1) and [(C₄H₉)₄N]₂[Cu(C₃S₅)₂] (DCu2), have been investigated using an open-aperture Z-scan technique at 1064 nm with 40 ps pulse width and at 1053 nm with 18 ns pulse width. The reverse saturable absorption (RSA) which was observed in both samples with nanosecond pulse excitation was much larger than that observed with picosecond pulse excitation. The nonlinear absorption properties were analyzed theoretically by a five-level model. Optical limiting based on RSA was performed and limiting thresholds were evaluated for both samples under three conditions. DCu1 exhibited the better limiting characteristics because of its stronger RSA response.     

有机材料ZnTBP-CA-PhR的非线性吸收和光学限幅性能

报道了一种新型有机材料ZnTBP-CA-PhR的光学非线性吸收特性，此材料在激光作用下，在可见光区域具有反饱和吸收，再反饱和吸收和饱和吸收效应.同时发现该材料优良的光学限幅性能，不仅光限幅的阈值低，而且限幅前光透射呈线性状态没有光学非线性效应.用5能级结构模型及速率方程模拟了饱和及反饱和的实验曲线，分析了非线性吸收等的物理机理.     

Tailoring optical properties of TiO2 in silica glass for limiting applications

We present the linear and nonlinear optical studies on TiO2-SiO2 nanocomposites with varying compositions. Opti- cal band gap of the material is found to vary with the amount of SiO2 in the composite. The phenomenon of two-photon absorption （TPA） in TiO2/SiO2 nanocomposites has been studied using open aperture Z-scan technique. The nanocom- posites show better nonlinear optical properties than pure TiO2, which can be attributed to the surface states and weak dielectric confinement of TiO2 nanoparticles by SiO2 matrix. The nanocomposites are thermally treated and similar studies are performed. The anatase form of TiO2 in the nanocomposites shows superior properties relative to the amorphous and rutile counterpart. The involved mechanism is explained by rendering the dominant role played by the excitons in the TiO2 nanoparticles.     

足球烯分子C_(60)及C_(70)的反饱和吸收性质与光限制效应

报道了对足球烯分子纯C_60及纯C_70的光限制效应的研究结果,讨论了样品的浓度及三重态寿命对光限制阈值的影响.首次报道在足球稀分子中发现的三重态吸收饱和现象,并阐述了其产生的原因及对光限制效应的影响.     

石墨烯封装单层二硫化钼的热稳定性研究

将单层二硫化钼用石墨烯进行封装,构造了石墨烯和二硫化钼的范德瓦耳斯异质结构,并且分别在氩气（Ar）和氢气（H₂）氛围下,详细研究了被封装的二硫化钼的热稳定性.结果表明：在氩气氛围中,石墨烯封装的二硫化钼在400–1000℃下一直保持稳定,而石墨烯和氧化硅上裸露的二硫化钼在1000℃时几乎全部分解;在氢气氛围中,石墨烯封装的二硫化钼在400–1000℃下一直稳定存在,而石墨烯和氧化硅上裸露的二硫化钼在800℃下已经完全分解.综上可得,在氩气和氢气的氛围下,被石墨烯封装的二硫化钼的热稳定性得到了显著的提高.该研究通过用石墨烯将单层的二硫化钼进行封装以提高其热稳定性,在未来以单层二硫化钼作为基础材料的电子器件中,可以保证其在高温下能够正常工作.该研究也为提高其他二维材料的热稳定性提供了一种可行的方法和思路.     

高质量单层二硫化钼薄膜的研究进展

作为一种新型的二维半导体材料,单层二硫化钼薄膜由于其优异的特性,在电子学与光电子学等众多领域具有潜在的应用价值.本文综述了我们课题组在过去几年中针对单层二硫化钼薄膜的研究所取得的进展,具体包括:在二硫化钼薄膜的制备方面,通过氧辅助化学气相沉积方法,实现了大尺寸单层二硫化钼单晶的可控生长和晶圆级单层二硫化钼薄膜的高定向外延生长;在二硫化钼薄膜的加工方面,发展了单层二硫化钼薄膜的无损转移、洁净图案化加工、可控结构相变与局域相调控的方法,为场效应晶体管等电子学器件的制备与性能优化提供了基础;在二硫化钼异质结方面,研究了二硫化钼薄膜与其他二维材料形成的异质结的电学以及光电性质,为二维材料异质结的构筑和器件特性研究提供了实验参考;在二硫化钼薄膜功能化器件与应用方面,构筑了全二维材料、亚5 nm超短沟道场效应晶体管器件,验证了单层二硫化钼对短沟道效应的有效抑制及其在5 nm工艺节点器件中的应用优势;此外,利用制备的高质量单层二硫化钼和发展的器件洁净加工技术,实现了高性能柔性薄膜晶体管的集成,获得了超高灵敏度与稳定性的非接触型湿度传感器.我们在二硫化钼薄膜的制备、加工以及器件特性研究方面所取得的进展对于二硫化钼及其他二维过渡金属硫属化合物的基础和应用研究均具有指导意义.     

C60高聚物复合固体材料的反饱和吸收过程研究

本文报导了新型材料C_(60)α-甲基苯乙烯/苯乙烯共聚物薄板的制作,并利用530nm,10ns激光研究此固体材料的激光透过特性.观测到反饱和吸收过程,即实现了光限制效应.     

Optical limiting effect based on stimulated Brillouin scattering in CCl4

The optical limiting effect based on stimulated Brillouin scattering (SBS) in a nonlinear medium was investigated. We numerically treated the nonlinear propagation process with a theoretical model, which includes the spontaneous nature of the initiation of SBS, and obtained optical limiting effect in the process. Energy limiting, pulse reshaping and stabilization have been demonstrated on SBS mechanism with the nonlinear medium CCl_4. The input optical signals were Nd:YAG nanosecond laser pulses with width varying from 16ns to 7ns then to 2ns, the relationship between the transmitted signal and launched pump signal was shown. In the experimental regime, the most stable pulse and a superior energy stabilization of the transmitted pulse were obtained when the laser pulse-width became as short as 2ns. For the energy variation of laser pulses in a wide range of 14－88mJ, the output energy was limited in a quite narrow range 4.5－5.5mJ.     

物理参数对光限幅效应的影响

为了对抗日益严重的激光武器威胁，需要了解激光防护材料的光学性能。该文根据非线性吸收模型，推导出光限幅阈值表达式。并以表达式为理论依据，利用配位聚合物［Cd(L4)(SO4)(H2O)2］n在波长532nm、脉冲宽度为40ps的条件下所获得的实验数据，分析研究非线性吸收参数、线性透过率和有效激发态吸收截面等物理参数对光限幅效应的影响。以此为基础，研究了激光防护材料的非线性光学特性和光限幅特性，为制备光限幅材料提供了理论和实验依据。