【摘要】：銻烯是繼黑磷之后,又一被發(fā)現(xiàn)的第五主族單質(zhì)二維晶體材料。自2015年以來,科學(xué)家們對(duì)除了銻烯的原子結(jié)構(gòu)、電子特性以及制備方法進(jìn)行了深入的研究,還對(duì)銻烯在半導(dǎo)體器件、分子吸附、熱電材料、非線性光學(xué)器件等領(lǐng)域進(jìn)行豐富的應(yīng)用性研究。此外,銻烯量子點(diǎn)作為銻烯的衍生物,近期也獲得研究者的關(guān)注,發(fā)現(xiàn)其在光熱治療中具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。本文以液相剝離法大規(guī)模制備高質(zhì)量的銻烯量子點(diǎn)。首先,研究了銻烯量子點(diǎn)在NMP中分散濃度以及穩(wěn)定性;其次,TEM以及AFM的結(jié)果表明,量子點(diǎn)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(jié)果表明制備出的量子點(diǎn)為β相結(jié)構(gòu),晶體質(zhì)量較好,但表面存在氧化。與此同時(shí),利用Z掃描法研究了銻烯量子點(diǎn)的非線性飽和吸收特性,其飽和光強(qiáng)為6.303GW/cm2,調(diào)制深度為1.1%。利用旋涂法將銻烯量子點(diǎn)鍍?cè)诜瓷溏R片上,制成的可飽和吸收鏡作為調(diào)Q元件,成功實(shí)現(xiàn)了 639nm Pr:YLF激光器的調(diào)Q運(yùn)轉(zhuǎn)。其平均輸出功率為83mW,測(cè)量脈寬為255ns,重復(fù)頻率為227kHz。光-光轉(zhuǎn)換效率和斜效率分別為10.4%和10.1%,這也是首次對(duì)銻烯量子點(diǎn)的調(diào)Q特性進(jìn)行的研究。最后,本文研究了銻烯量子點(diǎn)的空間自相位調(diào)制效應(yīng),并得到了銻烯量子點(diǎn)在633nm下的非線性折射系數(shù)真n2(8.1292X10-15m2/W)。闡述了基于銻烯量子點(diǎn)的空間自相位調(diào)制效應(yīng)的全光開關(guān)原理,并設(shè)計(jì)了光開關(guān)的測(cè)試裝置,成功的實(shí)現(xiàn)了1064nm波段的光對(duì)可見到近紅外整個(gè)波段光的調(diào)制。
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ265.22;TB383.1
【圖文】：

空間自相位調(diào)制效應(yīng)就是由于非線性折射產(chǎn)生的一種現(xiàn)象，具體來說，當(dāng)一束激光逡逑穿過非線性材料時(shí)，在非線性折射率對(duì)空間相位的調(diào)制作用下，透射光在光屏上呈現(xiàn)出逡逑明暗相間的衍射環(huán)圖案的現(xiàn)象（如圖２．２－ｂ所示）。逡逑三階非線性效應(yīng)在光電器件、光通訊和全光網(wǎng)絡(luò)中己經(jīng)獲得了應(yīng)用，尤其在新材料逡逑中，尋找非線性系數(shù)較大的材料越來越重要，因此，大量用來測(cè)試材料的非線性光學(xué)系逡逑數(shù)的方法就應(yīng)運(yùn)而生。例如簡(jiǎn)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(yīng)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(shí)現(xiàn)非線性逡逑光學(xué)系數(shù)的測(cè)量。Ｚ掃描法的出現(xiàn)是非線性測(cè)量領(lǐng)域的重要進(jìn)展，一方面，實(shí)驗(yàn)裝置十逡逑分簡(jiǎn)單，很容易操作，而且靈敏度高；另外，它還能同時(shí)測(cè)量材料的非線性折射和非線逡逑性吸收系數(shù)并實(shí)現(xiàn)對(duì)非線性折射符號(hào)的判定，幾乎成為了研宄材料非線性光學(xué)效應(yīng)的標(biāo)逡逑準(zhǔn)方法。Ｚ掃描法分為開孔Ｚ掃描和閉孔Ｚ掃描，分別用來測(cè)試材料的非線性吸收以及逡逑非線性折射系數(shù)。逡逑２．３非線性測(cè)試技術(shù)逡逑２．３．１邋Ｚ掃描法測(cè)非線性吸收逡逑開孔Ｚ掃描的實(shí)驗(yàn)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(gè)小孔闌。一般逡逑激光光束的橫截面光強(qiáng)符合高斯分布，中間最強(qiáng)，隨徑向遞減，但是非線性折射率卻與逡逑光強(qiáng)有關(guān)，此時(shí)材料就起著凸透鏡或者凹透鏡的作用，當(dāng)樣品在焦點(diǎn)附近移動(dòng)的時(shí)候，逡逑透射光發(fā)散角就會(huì)隨之變化，而小孔光闌大小固定，這時(shí)透過小孔被Ｄ２接收探測(cè)的光逡逑功率會(huì)隨著樣品位置Ｚ發(fā)生變化，呈現(xiàn)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(jì)算出來。逡逑２．３．２空間自相位調(diào)制效應(yīng)測(cè)非線性折射逡逑空間自相位調(diào)制效應(yīng)是由非線性折射產(chǎn)生的一種效應(yīng)，在強(qiáng)光條件下，材料的折射逡逑率由兩部分構(gòu)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(huì)逡逑引起相位偏移（簡(jiǎn)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(xiàn)】

相關(guān)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?jiān)拼?貫叢,劉春光;甲基橙摻雜聚乙烯醇薄膜簡(jiǎn)并四波混頻特性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究[J];物理實(shí)驗(yàn);2005年04期

本文編號(hào)：2734815