薄膜材料的非线性折射率和非线性吸收系数研究

介绍了用单光束纵向扫描技术(Z扫描)测量薄膜材料的三阶非线性光学效应方法,研究了薄膜材料的非线性吸收效应对其非线性折射率测量的影响.当非线性吸收和非线性折射共存时,非线性吸收效应使Z扫描闭孔的测量曲线峰谷不对称,当耦合因子ξ=β     

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.     

Size-dependent optical properties of Au nanorods

In the fast evolving field of nanoscience and nanotechnology,where size and shape are crucial in deciding the optoelectronic properties of nanomaterials,the understanding of size and shape dependent behavior is of direct relevance to device applications.Present study reports the synthesis of Au nanorods with well controlled aspect ratios,and the influence of the aspect ratio on the surface enhanced Raman scattering(SERS) activity using crystal violet(CV) as the probe molecule.The influence of pH and the concentrations of reducing agent and Ag ions in controlling the aspect ratio of gold nanorods are also investigated.The structural and optical properties of the synthesized samples have been characterized by transmission electron microscopy(TEM) and UV-visible absorption spectroscopy.The nonlinear optical(NLO) transmission of the Au nanorods investigated using the open aperture Z-scan technique revealed the absorption saturation followed by an optical limiting behavior,which may find potential applications in optoelectronic nanodevices.     

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.     

PbTiO3薄膜的非线性光学性质研究

用射频磁控溅射系统在α-Al2O3衬底上制备了具有钙钛矿结构的PbTiO3薄膜. 用光学透射测量方法得到了该薄膜材料的基本光学常数(带隙、线性折射率、线性吸收系数). 利用Z-扫描技术确定的非线性折射系数n2的符号及大小为-2.8×10-7esu,双光子吸收系数为51.8cm/GW.这些结果表明PbTiO3铁电薄膜在非线性光学上具有潜在的应用前景.     

Z-扫描技术对Cu(mpo)_2非线性系数的测定

描述了一种重要的利用光束的横向分布测量光学非线性的单光束Z-扫描测试技术,待测样品放置于汇聚高斯光束的光轴(Z轴)上,逐渐向焦点处移动,在远处放置带有小孔的屏,可测得样品的透过率并通过理论分析得出它的非线性系数。     

卟啉单体和卟啉二聚体的光限幅性质

采用Alder法合成了3种在苯环对位连接性质不同取代基的卟啉单体和3种桥联基团性质各异的卟啉二聚体, 并研究卟啉单体和卟啉二聚体的Z-扫描
曲线和光限幅性质. Z-扫描研究结果表明, 卟啉测试样品的Z-扫描曲线相似, 均出现反饱和吸收和光限幅性质, 其中卟啉化合物4的光限幅效果明显, 入射光的透过率约为7%.     

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.     

磁控溅射ZnO薄膜的三阶非线性光学特性

采用磁控溅射技术在SiO_2衬底上制备ZnO薄膜,并通过X射线衍射仪、原子力显微镜、紫外-可见分光光度计和荧光光谱仪对薄膜的晶体结构、表面形貌、带隙宽度和光致发光性质进行测试表征,结合飞秒激光(波长为800nm,脉宽50fs)和Z扫描方法测量该薄膜的三阶非线性光学特性.结果表明,其三阶非线性折射率和非线性吸收系数均为正值,分别为3.50×10-18 m2/W和2.88×10-11 m/W.     

各向异性高斯-谢尔模型光束的Z扫描实验

根据各向异性高斯-谢尔模型光束在空间的传输公式,推导出小孔处的光强表达式,并依据此公式对实验进行数值模拟.结果表明,x和y方向的相干度变化,以及光束偏心率的大小都直接影响着归一化曲线的峰-谷间差值ΔTp-v的大小.在一定偏心率下,ΔTp-v随着相干度的增大而增大;而在相同相干度下,偏心率的增大导致会ΔTp-v的减小.