重频激光对多壁碳纳米管悬浮液光限幅特性的影响研究

在激光以不同重复频率入射下,研究了直径分布为10～20 nm的多壁碳纳米管悬浮液对波长为1064 nm激光的光限幅效应,定性分析了不同重复频率激光对多壁碳纳米管悬浮液的光限幅影响。结果表明:碳纳米管悬浮液对波长为532 nm和1064 nm的激光都具有很强的光限幅响应;在多脉冲激光入射时,碳纳米管悬浮液的光限幅效应比单脉冲激光入射时更显著。     

甲基红掺杂碳纳米管悬浮液的光限幅特性研究

利用实验的方法研究了甲基红掺杂碳纳米管悬浮液对波长为532 nm激光的光限幅效应.分析了样品厚度和入射激光重复频率对光限幅特性的影响,并与纯碳纳米管悬浮液的光限幅特性进行了比较.实验结果表明,对于线性透过率为60%（500 nm）的碳纳米管悬浮液,掺入甲基红后其沉淀速度明显减慢,限幅阈值由250 μJ降低为200 μJ;对于2和5 mm 厚度的样品,掺杂甲基红使碳纳米管悬浮液的箝位输出激光脉冲能量分别由45和20 μJ降低为35和9 μJ. 关键词： 非线性光学 光限幅效应 甲基红 染料掺杂碳纳米管悬浮液     

甲基红掺杂碳纳米管悬浮液的光限幅特性研究

利用实验的方法研究了甲基红掺杂碳纳米管悬浮液对波长为532 nm激光的光限幅效应.分析了样品厚度和入射激光重复频率对光限幅特性的影响,并与纯碳纳米管悬浮液的光限幅特性进行了比较.实验结果表明,对于线性透过率为60%（500 nm）的碳纳米管悬浮液,掺入甲基红后其沉淀速度明显减慢,限幅阈值由250 μJ降低为200 μJ;对于2和5 mm 厚度的样品,掺杂甲基红使碳纳米管悬浮液的箝位输出激光脉冲能量分别由45和20 μJ降低为35和9 μJ.     

碳纳米管悬浮液对532nm激光限幅机理的实验研究

通过光限幅、Z扫描、非线性吸收和散射能量分布实验,研究了碳纳米管悬浮液对532 nm激光的限幅机理以及样品厚度对光限幅机理的影响。结果表明:碳纳米管悬浮液的光限幅机理并非单纯的非线性散射,对低能量入射激光光限幅特性主要源于对入射激光的非线性吸收;对高能量入射激光,碳纳米管的吸收效应和它电离形成的微等离子体以及液体汽化所形成气泡散射效应的共同作用,使其具有较强的光限幅能力,对浓度一定的悬浮液,增加样品厚度虽然会增强其限幅效果,但却会减弱其非线性散射效应。     

可溶性碳纳米管光限幅特性的实验研究

利用实验的方法研究了可溶性碳纳米管对波长为1064和532nm激光的光限幅效应.分析了在 不同的样品浓度、不同的样品厚度情况下可溶性碳纳米管的光限幅特性，并对溶剂也进行了 光限幅实验.实验结果表明，在各种情况下可溶性碳纳米管对1064和532nm激光具有较强的 光限幅特性. 关键词： 可溶性碳纳米管 光限幅效应 强激光防护     

碳纳米管悬浮液的光限幅特性实验研究

 通过超声波降解法制备了多壁碳纳米管的水-表面活性剂悬浮液，测量了其对于1 064 nm，脉宽10 ns Nd:YAG调Q脉冲激光的光限幅曲线。实验发现：入射激光能量密度较低时，出射能量密度随入射能量密度的增加而线性增加；当入射能量密度为160 mJ/cm²时，出射能量不再线性增加并且逐渐趋近于光限幅器的嵌位输出值，约16 mJ，同时，对激光的透过率从71%下降到15%。通过Z扫描和探针光实验以及45°散射角下散射能量、散射率随入射激光能量变化曲线的测量，对碳纳米管悬浮液的光限幅机理进行了研究。结果表明：其限幅机理可能源于碳纳米管吸收激光能量后升华产生的膨胀的碳气泡对入射激光产生的非线性散射；另外，非线性折射对光限幅效果也有一定的作用。     

基于富勒烯纳米结构材料光限幅特性研究

应用倍频Nd:YAG脉冲激光,在波长为532nm,脉宽8ns,重复频率10Hz的条件下,研究了新型基于富勒烯纳米结构材料(C₆₀-bpy-Au)的光限幅特性.实验结果表明,其限幅特性较C₆₀有所提高,初步分析了光限幅和溶剂效应.     

掺Er3+玻璃的光限幅特性研究

利用波长为532 nm的皮秒脉冲激光,研究了掺Er3 玻璃的光限幅特性和反饱和吸收.当入射功率不断增加且超过一定阈值时,透射功率不再随着入射功率快速增大,而是逐渐趋向于较稳定状态,从而实现了对强激光的光限幅效应.进一步利用布居速率方程讨论了其机制并给出了激发态的吸收截面,结果表明激发态吸收是其主要的光限幅机理.     

高峰值功率KDP晶体四倍频266nm紫外激光器

报道了一种灯泵浦结构的Nd:YAG晶体电光调Q高峰值功率266nm紫外激光器。结合磷酸二氢钾(KDP)晶体性质,基于倍频理论,分析了考虑走离效应情况下存在相位失配量时KDP晶体长度对转换效率的影响。该激光器采用紧凑的平平腔结构,灯泵浦Nd:YAG晶体电光调Q 1064nm激光作为基频光,腔外采用Ⅱ类匹配磷酸钛氧钾(KTP)和Ⅰ类匹配KDP分别作为二倍频和四倍频晶体。利用能量计、示波器等仪器进行测量,激光器重复频率1Hz时,获得脉宽6.0ns,单脉冲能量35mJ的266nm紫外激光输出,峰值功率高达5.83 MW;当重复频率10Hz时,获得单脉冲能量28.9mJ的266nm紫外激光。532~266nm转换效率最高可达31.9%。利用该高峰值功率、窄脉宽266nm紫外激光器,能够实现激光打标、激光雕刻。     

碳纳米管悬浮液光限幅机理实验

近年来，实验发现碳纳米管在光限幅中表现出良好的性质，其光限幅带宽宽，响应时间短，限幅阈值较低，使其成为继C60后又一理想的光限幅材料。为了研究其光限幅机理，测量了碳纳米管悬浮液的散射和透射能量随入射激光能量的变化，限幅过程中散射光的角度分布以及探针光随时间的变化。     

Study on the optical limiting properties of the mixed liquid of carbon black suspensions and green tea solution by multi-pulse laser

The optical limiting properties of the mixed liquid of carbon black suspensions (CBS) and green tea solution were studied by using an 8 ns laser pulse at 532\,nm. The optical limiting effects of the CBS and mixed liquid have been compared between 5 and 10\,Hz repetition frequencies with nanosecond laser pulse. The experimental results indicate that the optical limiting threshold of the sample with the incidence laser at 10\,Hz repetition frequency is lower than at 5\,Hz repetition frequency. The possible reasons for the influence of the repetition frequency on the samples are discussed. And by observing the optical radiant distributions when the laser pulse passing through different samples, a possible mechanism for the observed effects is suggested. At the same time, the result shows that the optical limiting of CBS is the dominant factor to optical limiting of the mixed liquid.     

萘酞菁铅化合物的光限幅特性研究

应用调Q倍频ns/ps Nd：YAG脉冲激光,在波长为532nm,脉冲宽度为8ns,重复频率为1Hz的条件下,研究了溶于二甲基亚砜(DMSO)中的萘酞菁铅溶液的反饱和吸收和光限幅特性。实验表明,萘酞菁铅具有良好的光限幅特性,它的有效激发态吸收截面与基态吸收截面的比值约为15．21,大于萘酞菁铜。研究结果表明,萘酞菁铅的光限幅特性优于C60,激发态吸收是其主要的光限幅机理。实验结果证实了重原子效应可以通过增强系际跃迁而使三重态的反饱和吸收增强,从而提高光限幅的能力。     

聚对苯撑乙烯衍生物/氯仿溶液的自衍射及光限幅特性的研究

用532 nm基模高斯光束对2-甲氧基5-丁氧基取代聚对苯撑乙烯的氯仿溶液进行激光诱导衍射实验及光限幅特性的研究.实验发现,当高斯光束通过样品溶液时,在远场处出现衍射环;随着入射功率的增大,衍射图案会发生显著的变化.理论分析表明,该现象可以用光克尔效应、热效应作用下的附加相位孔对入射光束的衍射行为来解释.还进一步研究了532 nm激光作用下样品溶液的光限幅特性,根据实验结果分析得出:由热效应引起的自衍射是产生光限幅特性的主要机制.     

脉冲激光辐照可见光面阵CCD的入瞳衍射效应

采用波长为532nm的脉冲激光从31.5m的距离辐照可见光面阵电荷耦合器件(CCD),实验观察到了规律性圆环条纹的产生。通过增大激光束的入射角度、调节衰减倍率、重复频率和作用距离,研究了这些规律性圆环条纹的产生条件和机理。结果发现:保持激光器与CCD的作用距离31.5m不变,在激光束的入射角小于或者稍稍大于光学系统半视场角6.8°的情况下,只要光学系统入瞳处的功率密度达到10-3 W/cm2量级,就可以观察到规律性的圆环条纹。通过对探测器表面能量分布进行数学仿真,证实规律性的圆环条纹是由于光学系统入瞳的衍射效应而产生的。     

高效率Nd:YVO4/LBO临界相位匹配脉冲绿光激光器

报道了一种利用激光二极管（LD）端面泵浦Nd:YVO4晶体,声光调Q,LBO临界相位匹配腔内倍频的高效率、小体积、风冷绿光激光器。分析了不同偏振光泵浦的情况下,激光晶体对泵浦光的吸收特性。由分析得出,采用部分偏振光泵浦,可以提高激光晶体对泵浦光吸收均匀性,改善基波畸变,获得高转换效率激光输出。实验中,在泵浦光功率为33 W、声光调Q重复频率为20 kHz时,得到脉宽为23.96 ns、平均功率为15 W的1064 nm基频光输出。经倍频后,得到平均功率为11.2 W的绿光输出,倍频效率为74.6%,总体光-光转换效率为34%。在输出功率为10 W时,测得1 h内输出功率不稳定度为0.512 2%,水平方向和竖直方向的光束质量因子M2分别为1.2和1.1。     

Nonlinear responses and optical limiting behavior of Basic Violet 16 dye under CW laser illumination

Nonlinear optical properties of Basic Violet 16 dye solution in water are studied employing different optical techniques. Experiments are performed using the second harmonic of a continuous Nd-Yag laser beam at 532 nm wavelength and 100 mW power. The effect of nonlinearity of Basic Violet 16 dye in broadening the laser beam is observed. The optical limiting behavior is investigated by measuring the transmission of the samples. The third-order nonlinearity, χ³ of Basic Violet 16 dye, is measured using Z-scan data. The nonlinear absorption coefficient is calculated using the open aperture Z-scan data, while its nonlinear refractive index is measured using the closed aperture Z-scan data. All experiments are done for different concentrations and thicknesses of Basic Violet 16 dye solution. The effect of intensity of input laser beam on the nonlinear susceptibility is studied experimentally. Results indicate that Basic Violet 16 dye is a potential candidate for low-power optical limiting applications.