偶氮聚合物薄膜的全光极化研究

报告了分散红共聚物膜HMMM-DR1,HMMM-DR19和偶氮侧链聚合物膜PCN6和PCN2的合成和制备, 并以HMMM-DR1和PCN6为代表比较研究了这两种具有不同吸收性质材料的全光极化特性,研究了他们的实时极化和弛豫过程,对他们的全光极化性质作了最基本的表征.研究了倍频光吸收对薄膜光极化效率的影响,讨论了偶氮聚合物材料光诱导二阶非线性极化率的效率和倍频光透射率之间的折衷关系,这对实用化的全光器件的研制是至关重要的.实验确证了在PCN6薄膜中实现了准相位匹配.对厚膜中光诱导二阶非线性极化率的弛豫抑制效应作出解释.     

全光极化聚合物薄膜中染料分子取向的模型

对光极化后偶氮染料聚合物薄膜中染料分子的取向方式进行了研究,指出当写入光（基频与其倍频光）为线偏振且偏振方向互相平行时,极化薄膜中多数染料分子垂直写入光偏振的方向作轴向排列,而少数分子沿平行于写入光偏振的方向作极性排列,但只有后者对薄膜的宏观二阶非线性有贡献,实验证实了上述模型。     

不同生色团对聚合物薄膜全光开关效应的影响

在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中掺人不同的偶氮染料并制成薄膜样品,以调制的线偏振Ar^ 激光(514nrn,CW)作为控制光,He-Ne激光(632．8nm,CW)为信号光,研究了样品的光致双折射效应及全光开关效应。通过对样品的响应特性和全光开关效应进行比较,发现电子推拉势较强的生色团分子在控制光作用下,可以产生较大的光致双折射效应,但光响应速度较慢,其光致双折射效应以光致异构取向为主要机制;而对于具有较弱电子推拉势的生色团分子,其光致双折射效应则主要来自光致异构烧孔机制,虽然其光致双折射效应小,但光响应速度快。     

分散橙3掺杂聚合物薄膜的全光极化特性及其驰豫过程研究

利用旋涂法制备了分散橙3（DO3）/PMMA主客体掺杂薄膜,对其吸收谱、厚度和折射率进行了测量,并采用全光极化的方法对薄膜的二阶非线性光学特性进行了研究。实验结果表明,随着厚度的增加其二阶非线性先增强后减弱,d33最大值约为0.827×10-2pm/V。对极化饱和后的驰豫情况进行了分析,发现不同厚度薄膜的驰豫时间不同,这是由于薄膜中偶氮含量和厚度的不同,分子间的相互作用对顺反异构逆过程的快慢有较大的影响。     

偶氮染料掺杂PVA的全光开关特性研究

光开关是光通信、光计算机、光信息处理等领域的重要光学元件。利用半导体激光(473nm)作为泵浦光,He-Ne激光(632.8nm)作为探测光,实验研究了偶氮染料掺杂PVA薄膜材料光致双折射效应信号的生长、擦除、衰减特性,分析了泵浦光偏振方向与探测光偏振方向夹角、泵浦光功率对光致双折射效应和全光开关特性的影响,探讨了该材料在光开关方面的应用前景。     

分散橙3掺杂聚合物薄膜的全光极化特性及其驰豫过程研究

利用旋涂法制备了分散橙3(DO3)/PMMA主客体掺杂薄膜,对其吸收谱、厚度和折射率进行了测量,并采用全光极化的方法对薄膜的二阶非线性光学特性进行了研究.实验结果表明,随着厚度的增加其二阶非线性先增强后减弱,d33最大值约为0.827×10~(-2) pm/V.对极化饱和后的驰豫情况进行了分析,发现不同厚度薄膜的驰豫时间不同,这是由于薄膜中偶氮含量和厚度的不同,分子间的相互作用对顺反异构逆过程的快慢有较大的影响.     

分散橙25掺杂的聚合物PMMA薄膜全光极化的研究

制备了以分散橙25为客体的掺杂型有机聚合物PMMA薄膜样品，对之进行了全光极化研究，极化使薄膜产生诱导二阶非线性光学效应，种子光的强度越大，其二阶非线性极化率达到的饱和值越大;种子光的位相差、相对强度比、光场强度等因素影响薄膜的二阶非线性的优劣.     

掺杂Ag纳米粒子对偶氮聚合物光致异构效应的影响

报道了通过宏观测量偶氮聚合物光致异构效应,及其引起的光学各向异性变化,讨论了一种影响偶氮聚合物顺反异构效应的有效途径。在偶氮高分子聚合物中,添加了不同浓度的Ag纳米粒子,采用了波长为442nm的He-Cd偏振激光为激发光源,当Ag纳米粒子掺杂质量浓度为0.12μg/ml的时候,激发了薄膜样品中Ag纳米粒子的等离子体共振效应,增强了粒子周围纳米尺度的电磁场强度,相当程度上提高了偶氮聚合物光致异构的转换效率;另外,研究了不同的取代基同纳米Ag粒子的相互作用对光致异构效应的影响,探讨了一种能够有效地控制光致异构效应的方法。     

纳米光子学全光开关研究进展

全光开关是全光网络和数字光信息处理的基本器件,该器件主要基于非线性光学原理．自激光发明以来,对该器件的研究已历时半个世纪．虽然全光开关的基础研究十分活跃,研究成果丰硕,但是至今尚未做出实用器件．文章分析了全光开关面临的困难,指出只有在极小的时空条件下,也就是采用飞秒激光驱动的纳米尺寸器件,才有可能研制出低开关功率、高开关速度、低插入损耗的实用的全光开关器件．文章简要介绍了近10年来纳米全光开关的研究成果,包括纳米尺寸干涉仪开关（空间开关）、量子限制光双稳触发器（时间开关）、半导体光放大器的波长转换器（波长开关）、光子晶体带隙移动开关和表面等离子体激元开关（强度开关）等5类16种典型的纳米全光开关器件．     

Study on all-optical switching characteristics of ethyl orange-doped polymer film

The all-optical switching polymer thin films with azobenzene dye ethyl orange as the guest material and polyvinyl alcohol (PVA) as the host material were prepared by adulteration and spin-coating methods. The all-optical switching characteristics of the samples were measured at different intensities and modulation frequencies of the pump beam (532 nm, CW); the influence of doping concentration on the all-optical switching effect of the films was studied. It is shown that, under room temperature conditions and with a low pump power of 6 mW, the all-optical switch has a response time of about 2 ms and a modulation depth of 45%, and the maximal modulation depth reaches 90%. In addition, it is found that samples with higher doping concentration show a stronger all-optical switching effect but a larger background signal, and good switching performance is obtained by choosing the doping concentrations from 0.8% to 2% of the sample.     

电光聚合物在全光技术实现THz波产生与检测中的研究进展

研究和开发基于超短波和低能量激光系统的高振幅、宽频带的太赫兹系统一直是太赫兹应用领域的一个热点。与传统电光晶体材料相比,以电光聚合物薄膜作为太赫兹波产生和检测的最大的优势在于： 一方面电光聚合物不具有晶格结构相应的不存在声子的吸收和太赫兹折射率的散射问题,避免光谱间隙的产生;另一方面电光聚合物薄膜与已用于宽频太赫兹系统中的超薄电光晶体材料相比,更易于加工和处理。另外,可以自行设计得到低相位失配和高电光系数的电光聚合物材料,得到高效率和宽频带的太赫兹辐射源。可以预见,电光聚合物在这一领域的应用必将有宽阔的发展空间和学术研究意义。介绍电光聚合物的电光效应及二阶非线性生色团合成等相关理论问题基础上,综述了近二十多年来,电光聚合物在基于全光技术实现太赫兹波产生与检测系统中的研究进展,主要包括: 掺钛蓝宝石飞秒激光激发下,共聚型和主客体型电光聚合物实现太赫兹波产生与检测;光纤飞秒激光激发下,主客体型电光聚合物实现太赫兹波的产生与检测。     

氰基团修饰的苯腙类有机分子掺杂极化聚合膜光学非线性的研究

采用实时测量光学二次谐波产生（ＳＨＧ）和吸收光谱的方法对苯腙类有机分子ＮＤＡ及一种新合成的经氰基团修饰的有机分子ＣＮＤＡ掺杂ＰＭＭＡ极化聚合膜的非线性光学性质进行了研究。实验中发现两种掺杂极化聚合膜的最佳电晕极化温度均低于它们的玻转温度,ＣＮＤＡ／ＰＭ－ＭＡ极化掺杂聚合膜的χ（２）较ＮＤＡ／ＰＭＭＡ极化聚合膜的大。结合极化前和极化后吸收峰强度的变化,得到ＣＮＤＡ分子的非线性极化率β约为１４６×１０－３０ｅｓｕ。在撤离极化场后,ＣＮＤＡ／ＰＭＭＡ的二次谐波强度的弛豫也比ＮＤＡ／ＰＭＭＡ的慢     

一种新型缺陷模迁移光子晶体全光开关设计

提出了一种新型缺陷位移光子晶体全光开关.基质光子晶体通过在硅介质上构造三角形周期排列的空气孔形成,同时引入线缺陷和点缺陷,获得了一种具有高品质缺陷模的光子晶体点、线混合缺陷结构.在此基础上,通过点缺陷处填充克尔型非线性光学介质-有机聚合物含对甲苯磺酸取代基的聚二乙炔(PDA-PTS),调节控制光使缺陷模发生动态迁移,从...     

Analytical Study of Filters Dimensions and Spectral Thermal Effects on Optical Filters Operation Performance Characteristics

We study the different optical filters design considerations over wide range of the operation conditions in near infrared optical spectrum transmission region. There are many operating conditions parameters describing optical filter properties such as the amount absorbed electromagnetic radiation which depends on the operating signal wavelength; the amount of the absorbing material in the filter thickness; and the absorption coefficient of the material at that wavelength. Filter modulation depth, filtration signal quality, filter delay time, filter bit error rate, and filter correction are the major interesting performance parameters in the current study. Best candidate materials based optical filters are used which namely barium fluoride (BaF₂), and zinc selenide (ZnSe) and compared with published measured works. Our results are validated against published experimental studies and show a good agreement and matching.     

Basic Spectroscopy Performance of Nd3+ and Rhodamine B Doped Polymer Fibers

The spectroscopy properties of Nd3+ doped polymer fiber with 532 nm pumping radiation is studied. It is found that the emission peak near 580 nm is attributed the transition from 2G7/2 and 4G5/2 to ground level 4I9/2,and the florescence intensity of Nd3+ doped polymer fiber with 70 ppm concentration and 650 μm cord diameter increases as the fiber is shortened from 89 cm to 15 cm and decreases again for further shortening to 8 cm. Both the advantages and disadvantages of Nd3+ doped polymer fiber compared with Rhodamine B doped polymer fiber are discussed.     

基于波长调制技术的激光器调制特性研究

在流场诊断技术中,可调谐半导体吸收光谱技术（TDLAS）成为主要的诊断技术之一,其可实现非接触、原位检测。波长调制（WMS）和直接吸收(DA)是两种最常用的TDLAS气体传感方法,在目标含量很低或者极端流场环境下,波长调制技术呈现出更多的优势,检测灵敏度与直接吸收相比可以提高1～2个数量级。在近红外波长调制技术应用领域,分布反馈式（DFB）半导体激光器成为流场诊断技术的光源选择之一,无论利用谐波信号（或者归一化谐波信号）的线型拟合,还是选择谐波信号的峰值来反演流场参数,吸收模型的准确建立均十分重要。在模型建立时,激光器频率-时间响应以及光强-时间响应的准确表示尤为重要。为解决吸收模型准确建立问题,提出了一种准确测量激光器调制参数的完整方法,通过实验测量了用于探测水汽吸收的1 392和1 469 nm激光器的调制特性,研究了分布反馈式激光器的调制参数随调制幅度,调制频率以及工作温度的变化。根据该方法得到的调制参数,建立吸收模型,测得常温下空气中水汽浓度为1.97%,直接吸收方法测得浓度为1.99%,验证了该测量方法的准确性。研究表明,调制深度随调制幅度的增加线性增加,随调制频率的增加非线性单调减小,随工作温度的升高线性增加;激光器的出光强度和频率同时被调制,强度变化超前频率变化的相位,随调制幅度的变化不明显,随调制频率的增加单调增加,随工作温度的升高单调减小;归一化一次谐波振幅和二次振幅均随调制幅度的增加而增加,随调制频率的增加而减小,随工作温度的变化不明显。在吸收光谱应用领域,波长调制技术发挥的作用愈加重要,调制系数与谐波信号的峰值息息相关,在波长调制技术应用时,选取适当的调制参数,有利于得到合适的谐波信号,可通过改变调制幅度、调制频率、工作温度得到最优调制系数。研究了近红外分布反馈式半导体激光器的调制特性,该方法同样适用于不同封装和不同波段激光器调制特性的研究,利于推广吸收光谱技术在各领域的应用。     

Basic Spectroscopy Performance of Nd~(3 ) and Rhodamine B Doped Polymer Fibers

1IntroduCionRecentiytherehasbeenagreatinterestindeVelopingpolymeroPhcalfibersforaPPlicationsinCOInInwhcatiosysterns['],especiallyinlocal..tWorks[']-PoymroPticalfiliersohampadVan8gesoverglasefiberS,suchasnekibilityandalnyecorediameter,whihallOWlowerinStallatiOnandhandingCOS.WhenapPropriaeadditivesareiITtrodUCdintothefibercore,foreXam1e,organicdyemoeculeS,theaPplicatiOnforthesepolyrnerfilierscanbeevenbroaderranginfrOInbocandstOrage.1ernen[31tooPhcalfiberlasersandamghfiers['-'].HoWv…     

All optical method of developing OR and NAND logic system based on nonlinear optical fiber couplers

Logic gates are the fundamental building blocks in any digital data processing system. Several all optical logic operations are already proposed by scientists and technologists. Here the authors proposed a new method of all optical logic operation based on nonlinear directional coupler. Effective optical switching is achieved by modifying the coupling length between the coupler waveguides by means of an optical signal.