【摘要】：銻烯是繼黑磷之后,又一被發(fā)現的第五主族單質二維晶體材料。自2015年以來,科學家們對除了銻烯的原子結構、電子特性以及制備方法進行了深入的研究,還對銻烯在半導體器件、分子吸附、熱電材料、非線性光學器件等領域進行豐富的應用性研究。此外,銻烯量子點作為銻烯的衍生物,近期也獲得研究者的關注,發(fā)現其在光熱治療中具有潛在的應用價值。本文以液相剝離法大規(guī)模制備高質量的銻烯量子點。首先,研究了銻烯量子點在NMP中分散濃度以及穩(wěn)定性;其次,TEM以及AFM的結果表明,量子點的平均粒徑為2.6nm、平均厚度為2.8nm,其大小十分均一;最后,拉曼光譜、HRTEM以及XPS光譜的結果表明制備出的量子點為β相結構,晶體質量較好,但表面存在氧化。與此同時,利用Z掃描法研究了銻烯量子點的非線性飽和吸收特性,其飽和光強為6.303GW/cm2,調制深度為1.1%。利用旋涂法將銻烯量子點鍍在反射鏡片上,制成的可飽和吸收鏡作為調Q元件,成功實現了 639nm Pr:YLF激光器的調Q運轉。其平均輸出功率為83mW,測量脈寬為255ns,重復頻率為227kHz。光-光轉換效率和斜效率分別為10.4%和10.1%,這也是首次對銻烯量子點的調Q特性進行的研究。最后,本文研究了銻烯量子點的空間自相位調制效應,并得到了銻烯量子點在633nm下的非線性折射系數真n2(8.1292X10-15m2/W)。闡述了基于銻烯量子點的空間自相位調制效應的全光開關原理,并設計了光開關的測試裝置,成功的實現了1064nm波段的光對可見到近紅外整個波段光的調制。
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TQ265.22;TB383.1
【圖文】：

空間自相位調制效應就是由于非線性折射產生的一種現象，具體來說，當一束激光逡逑穿過非線性材料時，在非線性折射率對空間相位的調制作用下，透射光在光屏上呈現出逡逑明暗相間的衍射環(huán)圖案的現象（如圖２．２－ｂ所示）。逡逑三階非線性效應在光電器件、光通訊和全光網絡中己經獲得了應用，尤其在新材料逡逑中，尋找非線性系數較大的材料越來越重要，因此，大量用來測試材料的非線性光學系逡逑數的方法就應運而生。例如簡并四波混頻法、Ｚ掃描法、光束畸變法、雙波耦合法、光逡逑克爾效應法、橢圓偏振法、三次諧波法等【８１，８２１都可以用來直接或者間接的實現非線性逡逑光學系數的測量。Ｚ掃描法的出現是非線性測量領域的重要進展，一方面，實驗裝置十逡逑分簡單，很容易操作，而且靈敏度高；另外，它還能同時測量材料的非線性折射和非線逡逑性吸收系數并實現對非線性折射符號的判定，幾乎成為了研宄材料非線性光學效應的標逡逑準方法。Ｚ掃描法分為開孔Ｚ掃描和閉孔Ｚ掃描，分別用來測試材料的非線性吸收以及逡逑非線性折射系數。逡逑２．３非線性測試技術逡逑２．３．１邋Ｚ掃描法測非線性吸收逡逑開孔Ｚ掃描的實驗裝置如圖２．３－ａ所示

－Ｚ邋0邋＋ｚ逡逑圖２．３邐（ａ）開孔Ｚ掃描裝置；（ｂ）閉孔Ｚ掃描裝置逡逑閉孔Ｚ掃描裝置如圖２．３－ｂ，其不同之處在于其Ｄ２探頭之前加了一個小孔闌。一般逡逑激光光束的橫截面光強符合高斯分布，中間最強，隨徑向遞減，但是非線性折射率卻與逡逑光強有關，此時材料就起著凸透鏡或者凹透鏡的作用，當樣品在焦點附近移動的時候，逡逑透射光發(fā)散角就會隨之變化，而小孔光闌大小固定，這時透過小孔被Ｄ２接收探測的光逡逑功率會隨著樣品位置Ｚ發(fā)生變化，呈現峰后谷或先谷后峰的曲線，非線性折射率由此便逡逑可以擬合計算出來。逡逑２．３．２空間自相位調制效應測非線性折射逡逑空間自相位調制效應是由非線性折射產生的一種效應，在強光條件下，材料的折射逡逑率由兩部分構成，如式（２．３）所示，其中ｎ２Ｉ代表的就是非線性折射部分，而這部分則會逡逑引起相位偏移（簡稱為“相移”），而相移則可用以下公式表示：逡逑Ａｉ／；（ｒ）邋＝邋（＾Ｙ￡）／0Ｌｎ２／（ｒ

【參考文獻】

相關期刊論文 前2條

1 徐慧;;銻及其硫化物的特性[J];資源環(huán)境與工程;2015年04期

2 張云翠,貫叢,劉春光;甲基橙摻雜聚乙烯醇薄膜簡并四波混頻特性的實驗教學研究[J];物理實驗;2005年04期

本文編號：2734815