GaAs-SiO_2复合薄膜的非线性光学特性

采用单光束Z扫描技术测量了GaAs－SiO2复合薄膜的光吸收和光折射特性，结果表明：在104W／cm2的辐射光强作用下，复合薄膜的光吸收和光折射表现出明显的非线性特征．根据Z扫描测量理论算得三阶非线性折射率系数和非线性光吸收系数分别为10-6cm2／W；和10-1cm／W量级．运用量子点模型对三阶光学非线性响应增强的机制进行了讨论．     

用飞秒光克尔方法测量镶嵌在PVA膜的SnO2纳米晶簇的三阶光学非线性

报道了用飞秒光克尔实验系统测量镶嵌在聚乙烯醇(PVA)薄膜的二氧化锡(SnO2)纳米晶簇的光学非线性的实验结果,平均粒径为10nm和2～3nm的SnO2晶簇的三阶非线性极化率χ(3)分别为4.301×10-14和1.728×10-13esu,并对其原因进行了分析.实验还表明SnO2/PVA薄膜的光学响应是很快的,为50fs.由于聚乙烯醇薄膜的性能稳定,易于生产,上述结果显示它可能成为制作光器件的优良基质.     

ZnO纳米线的三阶非线性光学性质

用微乳液法制备ZnO纳米线, 对材料的形貌和结构进行透射电镜表征和Raman光谱表征, 并设计超短脉冲Z扫描实验, 研究ZnO纳米线的三阶非线性光学特性. 结果表明：制备的材料尺寸均一、结晶良好, 具有较好的紫外区激子发光特性; ZnO纳米线三阶非线性光学折射率为正值, 其三阶非线性光学极化率比体相ZnO高约3个数量级. 因此制备的ZnO纳米线材料具有较好的光学和非线性光学性质.     

ZnO纳米线的三阶非线性光学性质

用微乳液法制备ZnO纳米线, 对材料的形貌和结构进行透射电镜表征和Raman光谱表征, 并设计超短脉冲Z扫描实验, 研究ZnO纳米线的三阶非线性光学特性. 结果表明：制备的材料尺寸均一、结晶良好, 具有较好的紫外区激子发光特性; ZnO纳米线三阶非线性光学折射率为正值, 其三阶非线性光学极化率比体相ZnO高约3个数量级. 因此制备的ZnO纳米线材料具有较好的光学和非线性光学性质.     

Nonlinear optical properties of Eu<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>3</Subscript> doped 5ZnO-20Nb<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>5</Subscript>-75TeO<Subscript>2</Subscript> glasses

The third-order optical nonlinearities, including third-order nonlinear susceptibility X^(3), nonlinear refractive index (n2) and temporal response, were measured with forward DFWM using Nd:YAG mode-locked pulse laser. The results show that Eu203 doped 5ZnO-20Nb2O5-75TeO2 glasses have large n2 and ultra-fast temporal response. Raman spectra show that Eu2O3 dopant induces the changes in the local structure of glasses. The higher the dopant concentration, the larger the nonlinear refractive n2 and the faster the temporal response. The enhancement on the third-order optical nonlinearities can be attributed to the deformation of the electronic clouds in [TeO4] enhanced by Eu2O3 dopant.     

3阶非线性光学材料的研究进展及其展望

综述了3阶非线性光学材料的研究进展,重点阐述了有机及无机物质的3阶非线性光学性质及其应用,最后就3阶非线性光学材料的研究及应用前景和方向进行展望.     

掺Nd~(3+)硼硅酸盐玻璃的非线性光学特性

在调Q 纳秒Nd: YAG强激光脉冲下,使用闭孔Z-扫描技术研究了硼硅酸盐基质玻璃及其掺Nd3+玻璃的三阶光学非线性特性.发现基质玻璃具有正的三阶非线性折射系数和非线性吸收系数,属于自聚焦反饱和吸收型的光学介质;而随着Nd3+的掺入,该硼硅酸盐玻璃的三阶非线性折射和吸收系数较基质玻璃有明显的增大,远高于一个量级.用开孔Z-扫描实验与光限幅实验进一步验证了掺Nd3+玻璃具有较高的三阶非线性吸收系数,表明Nd3+的掺入提高了硼硅酸盐玻璃在532 nm处的激光防护性能.     

系列羟基苯基卟啉化合物三阶非线性光学特性

用Z扫描方法测量了系列羟基苯基卟啉化合物的非线性折射率n₂和反饱和吸收系数β, 由此算出了三阶非线性极化率χ⁽³⁾, 并分析了分子结构对其三阶非线性光学性质的影响. 实验结果表明, 它们具有大的反饱和系数和三阶非线性折射率, 并且取代基数目和取代位置对实验结果有明显的影响.     

Optical nonlinearity and ultrafast dynamics of ion exchanged silver nanoparticles embedded in soda-lime silicate glass

Ag nanoparticles embedded in soda-lime silicate glass were fabricated by ion-exchange and subse-quently annealing method. Z-scan technique, femtosecond time-resolved optical Kerr effect （OKE） technique and femtosecond pump-probe experiment were used to investigate the effects of laser wavelength and laser pulse duration as well as annealing temperature on the third-order optical nonlinearity and ultrafast dynamics of the composites. It was found that the third-order susceptibility of Ag nanoparticles composite glass measured by 400 nm pulse source is larger than that measured by 800 nm pulse source due to an enhancement effect of local field near surface plasmon resonance of Ag nanoparticles in silicate glass. The third-order optical nonlinearity measured by ns laser source is about two orders of magnitude larger than that measured from fs pulse. The annealing temperature has an important effect on the third-order optical nonlinearity and ultrafast dynamics of the composites. Third-order nonlinear susceptibility up to 10^-l0 esu and fast relaxation process up to 0.2 ps have been obtained in Ag nanoparticles doped glass.     

Third-order optical nonlinearities for lanthanum (Ⅲ) complexes with 1,10-phenanthroline components

The nonlinear refractive indexes n 2 for the ethanol solutions of 1,10-phenanthroline (2.0×10 -3 mol·L -1), [bis(1,10-phenanthroline) lanthanum (Ⅲ)] nitrate (1.0×10 -3 mol·L -1), and [nitrato-fluoracil-bis (1,10-phenanthroline) lanthanum (Ⅲ)] nitrate (1.0×10 -3 mol·L -1) are first measured, the third-order nonlinear optical susceptibilities χ (3) and <γ> are calculated, and the mechanisms of the third-order optical nonlinearities enhanced by lanthanum (Ⅲ) are discussed preliminarily.     

(NBu_4)_2[Zn(dmit)_2]的三阶非线性光学特性和光限幅特性的研究

利用Z-scan方法系统地研究了(NBu4)2[Zn(dmit)2]在丙酮溶液中的共振和非共振三阶非线性光学特性和光限幅特性.在532 nm皮秒脉冲激光的激发下,样品表现了较强的饱和吸收特性,三阶非线性折射率为负值;在1 064 nm皮秒脉冲激光激发下样品三阶非线性折射率为正值,并表现出了明显的光限幅效应.样品的三阶非线性吸收系数β=-2.94 cm/GW.估算了共振条件下的共振增强因子约为32.2,由此推断:由于共振增强的影响,在相同实验条件下,由532 nm的激光激发比在1 064 nm激发下样品的三阶非线性极化率大两个数量级.在λ=1 064 nm和532 nm两种波长的激发下样品的分子二阶超极化率γ分别等于1.18×10-32(esu)和 -3.77×10-30(esu).     

嘧啶环二炔氮桥C60衍生物的合成及非线性光学性质

合成了嘧啶环二炔氮桥C₆₀衍生物C₆₀NPD ,研究了在532nm、脉宽 8ns条件下的非线性光学特性。通过Z-扫描实验发现C₆₀NPD有很强的非线性吸收和非线性折射,并获得了三阶非线性光学系数χ⁽³⁾ 。同时也研究了光限幅特性，实验结果表明C₆₀NPD有较低的光限幅箝位值。     

硫代酸甲酯镍配合物的合成、结构及非线性光学性质

报道硫代酸甲酯(HL)及其镍的配合物(N iL2)的合成,通过紫外、红外、元素分析及单晶X射线衍射等对化合物的结构进行了表征.用调Q Nd:YAG脉冲激光做光源,通过Z-扫描技术研究了它们的三阶非线性光学性质.结果表明在生成配合物时,配体失去了一个质子,形成负一价的双齿配体,与二价镍配位,镍处于四配位的平面型环境;配合物在532nm的激光作用下,可显示出较强的三阶非线性光学效应.     

凝胶基质有机染料薄膜制备工艺

采用溶胶-凝胶工艺,通过旋转涂膜法在玻片上制备有机阳离子染料掺杂薄膜,对制膜过程中薄膜的缺陷问题进行了详细的分析和研究．结果表明,溶胶的组分比例、涂膜参数、凝胶干燥和热处理是造成缺陷的主要原因．通过调整前驱组份配比、控制涂膜参数和干燥过程及温度,获得了光学质量良好的有机染料薄膜．借助高倍电子显微镜、紫外可见吸收光谱等分析测试手段,对薄膜的光学性质进行表征．     

化合物半导体纳米复合材料的制备和结构及光学特性研究

利用溶胶－凝胶工艺和原位生长技术制备了Ⅱ－Ⅵ族化合物半导体纳米复合材料，得到了ＺｎＳ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄｘＨｇ－ｘＴｅ（ｘ＝１＝０．７）纳米微晶与多孔ＳｉＯ２凝胶玻璃的复合材料。用ＸＲＤ研究了不同复合材料的结构特点，利用吸收光谱和透射光谱研究了复合材料的光学特性，发现纳米微晶的禁带宽度大于其相应体材料的禁带宽度，并且复合材料具有明显的非线笥光特性。用简并四波混频测试了样品的三阶非线性     

多孔SiO_2减反射薄膜的制备研究及光伏应用

采用溶胶凝胶法,使用氨水催化正硅酸乙酯在乙醇溶剂中水解制备SiO_2溶胶,研究反应物浓度、退火温度及匀胶速率对多孔SiO_2减反射薄膜的光学性质的影响.结果表明,SiO_2溶胶颗粒尺寸随着乙醇用量的增加而减小,匀胶速率可以对薄膜厚度进行调整及制备出不同折射率的薄膜.乙醇用量为120 m L和转速为2000 r/min时,制备出的SiO_2薄膜具有最佳减反射性能.不同退火温度下,SiO_2溶胶颗粒尺寸、薄膜的光学性质均无明显改变.采用优化后的工艺制备出的多孔SiO_2减反射薄膜应用于Cd Te薄膜太阳电池上,在400 nm-800 nm波段,量子效率得到提高,积分短路电流密度提高了4.83%,光电转化效率由14.92%提高到15.45%.     

3阶色散对双折射光纤中光孤子全光开关的影响

运用分裂步长傅立叶方法数值模拟耦合非线性薛定谔方程,研究了双折射光纤中光孤子全光开关的性质.研究发现通过改变初始脉冲输入条件和双折射光纤参数可以实现光孤子全光开关的开和关,同时研究了3阶色散对双折射光纤中光孤子全光开关的影响,得出较大的3阶色散能够破坏光孤子的稳定性,进而对光孤子全光开关产生影响,而较小的3阶色散不会改变光孤子全光开关的性质.     

Ir—C60配合物衍生结构三阶非线性光学性质的DFT计算研究

基于密度泛函理论（DFT）,利用高精度量子化学计算方法对配位铱原子的富勒烯衍生物分子Ir（η5C60Me5）（CO）2的非线性光学性质进行了计算研究,结果显示具有较高对称性的Ir（η5C60Me5）（CO）2衍生物分子,具有较高的三阶非线性光学响应．为了揭示Ir—Go的非线性光学响应的起源,研究了Ir（η5GoM60）（C0）2的电子结构性质,并且基于含时密度泛函理论（TDDFT）研究了Ir（η5C60Me5）（C0）2配合物的激发态性质,探讨了富d电子及d空轨道的重过渡金属铱与富“轨道及离域电子的富勒烯相互系统作用对体系三阶非线性光学性质的影响机制．     

金属-染料包覆共掺杂复合物的制备与热学特性

提出了一种基于包覆共掺杂结构金属纳米粒子偶氮染料复合物(MNPADC) 合成的新方法,可使偶氮染料甲基橙定向吸附于球形金属银纳米粒子表面形成染料对纳米粒子的包覆结构,再将具有该结构的掺杂剂掺于聚合物基质聚乙烯醇中,制备出MNPADC复合材料薄膜.紫外可见吸收光谱表明,该材料在波长为400~450 nm的波段具有良好的光吸收特性.热质量分析发现,其热学特性更适合于光存储的要求.实验结果表明,该材料的设计方法为改善有机光存储介质材料的热学性能提供了简便而有效的途径.     

晶体物理主轴坐标系对三阶有效非线性系数的影响

由于晶体的折射率主轴与其晶体物理主轴有着不同的配对方式，其三阶有效非线性系数计算公式将发生变化．考虑到配对方式的影响，首次得到变换后的三阶非线性系数的矩阵形式，然后推导出了任意配对方式下，晶体主平面上三阶有效非线性系数的最一般解析表达式．