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.     

D-π-D-π-A型三苯胺衍生物的合成及三阶非线性光学性质

合成一种新颖D-π-D-π-A型(Donor-π-Donor-π-Accept)化合物N1-4-(4’-(二乙基氨基)苯乙烯基)-N1-(4(-乙氧基苯基)-N4-(4(’-吡啶亚甲基)-1,4二苯胺(L),其结构通过了1H NMR、IR、ESI-MS及元素分析的表征;通过紫外可见吸收光谱、荧光光谱及Z扫描测试技术,结合理论计算对化合物L的光学性质进行了研究.结果表明:化合物L具有较好的三阶非线性光学性质.     

新型聚吡咯衍生物的大三阶非线性光学效应

制备了一种新型大π共轭高分子聚吡咯 { 2 ,5 二 [(对硝基 )苯甲烯 ]} (PPNB)的纳米薄膜 ,采用激光纵向扫描法研究了其三阶非线性光学性质 .测量了其非线性折射率和三阶非线性极化率 .研究发现该聚合物具有大的三阶非线性光学响应 ,其非线性折射率 (esu)为 1 4 7× 10 - 5,三阶非线性极化率 (esu)为 1 4 4× 10 - 8.从UV vis NIR吸收光谱可知 ,在波长为 532nm的激光照射下 ,PPNB的非线性吸收是双光子吸收 .对比PPNB的纳米薄膜和溶液的三阶非线性极化率和非线性折射率 ,发现纳米薄膜的三阶非线性极化率比溶液的高 2至 3倍 ,而非线性折射率则很接近 ,表明纳米薄膜的双光子非线性吸收比溶液强烈     

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.     

Ge/Al-SiO2薄膜材料的非线性光学特性

采用磁控共溅射及后退火技术制备Ge,Al共掺SiO2薄膜,通过X射线衍射谱和傅里叶红外吸收谱对样品进行表征,并采用皮秒脉冲激光器的单光束Z扫描技术研究薄膜的三阶非线性光学特性.研究结果表明:薄膜材料对1 064nm的光具有自散焦和双光子吸收效应,薄膜的三阶极化率χ(3)为3.84×10-16 m2.V-2.薄膜材料的三阶非线性极化率比SiO2和GeO2均有显著的提高,说明薄膜材料中的纳米Ge颗粒的量子限域效应及双光子吸收效应是其产生非线性光学效应增强的主要原因,同时Al的掺杂也促进了材料的三阶非线性光学效应的增强.     

具有分形结构掺入物的二维复合材料三阶光学非线性性质的计算

利用傅里叶展开和退耦合近似方法, 在二维金属-绝 缘体复合材料中, 当金属掺入物形成具有分形结构的聚集物集团时, 计算其三阶光学非线性电极化率χ_{e与外电场频率ω的关系. 结果表明, 在一些特定的频率值, Re(χe)-ω曲线出现了显著的放大峰. 与以正方点阵规则排列的柱型掺入物的情 况相比, 掺入物形成具有分形结构的聚集物集团时, 原有放大峰的强度明显减弱, 但有新的放大峰出现, 其峰强非常敏感地依赖于金属材料的特征驰豫时间τ.}     

N,N'-二[2(1-乙酰基丙烯)]乙二胺合镍的共振三阶非线性光学特性

用Z扫描技术研究了一种新的镍单核配合物(N, N'-二[2(1-乙酰基丙烯)]乙二胺合镍)的三阶非线性光学性质,测得其二氯甲烷溶液(1×10-3mol/l)在488.0nm波长激光激发下的非线性折射率系数n2为2.36×10-4 esu,共振三阶非线性极化率为2.67×10-5 esu ,同时测量了这种材料的光限幅特性 .     

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.     

ZnS/ZnO核壳结构纳米线的电子结构与光学性质研究

基于第一性原理的密度泛函理论计算,研究了ZnS/ZnO核壳结构纳米线和ZnS纳米线的电子结构和光学性质.结果表明,两者都属于直接带隙半导体.同时,相对于ZnS纳米线,ZnO/ZnS核壳结构纳米线的最小禁带宽度变窄,其带隙变窄的主要原因可能是由于ZnS/ZnO核壳结构纳米线中O原子的2p态电子在价带顶参与杂化引起的.此外,通过对光学性质的分析发现ZnS/ZnO核壳结构纳米线的吸收波长出现红移,与ZnS/ZnO核壳结构纳米线最小禁带宽度变窄的现象相一致.     

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.     

(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).     

一种可溶性聚对苯衍生物三阶非线性光学性能研究

为了研究聚对苯衍生物的三阶非线性光学性能,采用三氯化铁法合成了一种对称己氧基取代聚对苯衍生物(DHO PPP),该聚合物具有良好的溶解性和成膜性.在紫外吸收光谱上,DHO PPP的三氯甲烷溶液和薄膜在波长为532 nm处具有很小的线性吸收.采用标准后向简并四波混频系统在532 nm下对该聚合物的三氯甲烷稀溶液的三阶非线性光学效应进行了研究,发现三阶非线性极化率以及非线性折射率随溶液质量浓度的增加而线性增加,而二阶分子超极化率稳定在1 78×10-30 esu附近.当质量浓度达到5 g/L时,三阶非线性极化率为6 31×10-11 esu,非线性折射率达到1 65×10-9 esu.研究结果表明,DHO PPP具有良好的三阶非线性光学性能.     

稀土Eu掺杂ZnO纳米棒的水热合成及其光学性质

采用水热法合成了稀土Eu掺杂ZnO纳米棒材料,研究了稀土Eu掺杂浓度对ZnO材料的结构、形貌和光学性能的影响。研究表明,Eu3+成功掺入到ZnO中,材料呈现纳米棒状结构且直径为15-25 nm。Eu的掺杂对ZnO材料的结晶质量和光学性能有明显的影响,随着Eu掺杂浓度的增加,ZnO材料的结晶质量明显下降,认为是杂质Eu的引入导致材料缺陷增加所致,而缺陷的改变引起ZnO材料的Eu3+红色特征发光峰增强。另外,随着Eu掺入到ZnO中,紫外峰峰位发生明显的红移现象,认为与引入新的Eu杂质能级有关。     

退火温度对镁、铕共掺杂氧化锌纳米材料光学性能的影响

采用化学溶液沉积法制备了镁、铕共掺杂氧化锌纳米材料,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和光致发光谱(PL)等测试,选取了5个退火温度,研究了退火温度对镁、铕共掺杂氧化锌纳米材料结构和光学性能的影响.结果表明:所制备的镁、铕共掺杂氧化锌纳米材料均为六角纤锌矿结构,其光学性能与退火温度关系密切,当退火温度为400℃时,发光性能最好.     

苯酚及其氨基取代衍生物的非线性光学性质的理论研究

采用ＰＭ３、ＡＭ１ 量子化学方法,系统研究了苯酚及其氨基取代衍生物的几何构型及电子性质．在此基础上利用有限场方法计算了分子的非线性光学系数,并从微观上探讨了不同分子结构的电子作用对材料高阶非线性光学性质的影响．结果表明：该类化合物具有较好的非线性光学性质,尤其是三阶性质．对－氨基－苯酚的第二超极化率最大．     

萘酞菁镍化合物的合成、 非线性及光限幅特性

以1,8-二氮杂双环［5.4.0］十一碳烯-7（DBU）为催化剂采用液相法合成了四叔丁基-2,3-萘酞菁镍(TBNPcNi). 应用调Q倍频(ns/ps)Nd ∶[KG-*3]YAG脉冲激光系统, 在532 nm波长下, 研究了化合物的非线性和光限幅特性. 在高斯单位制(esu)下测得化合物的非线性折射率n₂和三阶非线性极化率χ⁽³⁾分别为2.07×10^-11和7.57×10^-12, 分子极化率γ′为2.96×10^-29, 显著高于金属酞菁分子. 化合物具有优异的非线性光限幅特性, 当线性透过率为72%时, 限幅阈值为1 722 mJ/cm², 箝位值为700 mJ/cm², 有效激发态与基态吸收截面比为4.48.