本文選題：非線性光學 + 非線性吸收　； 參考：《黑龍江大學》2015年碩士論文

【摘要】：為了深入研究多壁碳納米管的三階光學非線性,我們合成了多壁碳納米管水溶液、多壁碳納米管三氯甲烷溶液、多壁碳納米管乙醇溶液以及多壁碳納米管異丙醇溶液。但實驗中,由于碳納米管在溶液中易團聚,很難均勻分散在不同的溶劑中,嚴重的制約了碳納米管的非線性效果,因此,為了更好研究碳納米管的三階非線性光學特性,我們首先要研究其分散的方法,為此,實驗中我們采用的是十二烷基苯磺酸鈉,并通過反復測量得出其最佳比例約為1:10。本文我們主要介紹了Z掃描技術、4 f相位相干成像技術和泵浦探測技術,并用這三種技術對碳納米管的三階光學非線性進行了深入的研究。對于皮秒Z掃描,我們測量了不同能量的多壁碳納米管異丙純溶液,結果表明,其飽和吸收隨著能量的不斷增加逐漸增強,對于非線性折射其谷值受到了抑制,并逐漸消失,而峰值得到了增強。同時,我們還研究了不同線性透射率S對多壁碳納米管三氯甲烷溶液的影響,當S越小時,峰谷差值越明顯,S越大,則Z掃描的測量精度越低。對于飛秒Z掃描,我們測量了不同能量的多壁碳納米管氯仿溶液,結果發(fā)現(xiàn),該實驗過程同時含有兩種吸收,即飽和吸收與反飽和吸收,同時,反飽和吸收隨著能量的不斷增加而增強,這是由于基態(tài)電子共振與載流子吸收相互競爭的結果。為了檢驗Z掃描結果的正確性,我們采用4 f相位相干成像技術對樣品進行了檢測,從實驗結果可以看出,CCD所呈現(xiàn)出的均為中心亮、周圍暗的圖像,可以判定為自聚焦,這與Z掃描實驗結果完全一致。本文最后還對多壁碳納米管三氯甲烷等溶液采用泵浦探測技術進行了測量,經(jīng)過反復實驗,但樣品溶液卻沒有表現(xiàn)出良好的超快動力學過程。
[Abstract]:In order to study the third order optical nonlinearity of multiwalled carbon nanotubes (MwCNTs), we have synthesized the aqueous solution of MwCNTs, the methylene chloride solution of MWNTs, the ethanol solution of MWNTs and the isopropanol solution of MWNTs.However, because carbon nanotubes are easy to agglomerate in solution, it is difficult to disperse them in different solvents, which seriously restricts the nonlinear effect of carbon nanotubes. Therefore, in order to better study the third-order nonlinear optical properties of carbon nanotubes,For this reason, we use sodium dodecylbenzenesulfonate in the experiment, and the optimum ratio is about 1: 10 by repeated measurement.In this paper, we mainly introduce the Z-scan technique, 4f phase coherent imaging technique and pump detection technique, and use these three techniques to study the third-order optical nonlinearity of carbon nanotubes.For picosecond Z scan, we measured the iso-propyl pure solution of multi-walled carbon nanotubes with different energies. The results show that the saturation absorption increases with the increasing of energy, and the valley value of nonlinear refraction is restrained and gradually disappeared.The peak value was increased.At the same time, the influence of different linear transmittance S on the trichloromethane solution of multi-walled carbon nanotubes is studied. When S is smaller, the difference between peak and valley is more obvious, and the measurement accuracy of Z scan is lower.For femtosecond Z scan, we measured the chloroform solution of multi-walled carbon nanotubes with different energies. It was found that the experimental process consists of two kinds of absorption, saturated absorption and reverse saturation absorption, at the same time,The reverse saturation absorption increases with the increase of energy, which is due to the competition between ground state electron resonance and carrier absorption.In order to verify the correctness of Z scan results, we use 4 f phase coherent imaging technique to detect the samples. From the experimental results, we can see that the images of CCD are all center bright and dark around, which can be judged as self-focusing.The results are in good agreement with the Z scan results.In the end, the pump detection technique was used to measure the multi-walled carbon nanotube trichloromethane and other solutions. After repeated experiments, the sample solution did not exhibit a good ultrafast kinetic process.
【學位授予單位】：黑龍江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TQ127.11;TB383.1

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