自從發(fā)現(xiàn)材料的非線性光學(xué)性質(zhì)以來,具備非線性光學(xué)性質(zhì)的材料在很多領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用價值,如在光學(xué)器件方面就有光開關(guān)、光通信、光數(shù)據(jù)存儲等等。優(yōu)良非線性光學(xué)性能的材料具有光學(xué)損耗較小,光線性系數(shù)相對較大、非線性光學(xué)效應(yīng)良好等特性。隨著激光產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,精密的光學(xué)儀器對光學(xué)材料的非線性性能要求也在不斷提高。因此,探索具有優(yōu)異的非線性光學(xué)材料成為當(dāng)前研究工作者們研究的一個重要方向。半導(dǎo)體材料所具備的電、光雙重特性,使其在光電子器件和功能材料領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景。但由于半導(dǎo)體材料的尺寸較小,分散性和穩(wěn)定性較差,需要與其它材料復(fù)合在一起以增強材料的相關(guān)物理、化學(xué)性質(zhì)。通常情況下,復(fù)合材料可以有效抑制半導(dǎo)體材料之間的團聚,有助于提高半導(dǎo)體材料的分散性,可以有效提升材料的非線性光學(xué)性能。如果復(fù)合的材料具有相似的非線性效應(yīng),那么兩種材料之間的產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)會使復(fù)合材料的三階非線性光學(xué)效應(yīng)有所提高。石墨烯與二硫化鉬是典型的二維半導(dǎo)體材料,且都具有良好的非線性光學(xué)效應(yīng)。石墨烯擁有穩(wěn)定有序的二維平面結(jié)構(gòu)、大的比表面積、超快的電子轉(zhuǎn)移速度,能夠使其作為復(fù)合材料的支撐材料。其穩(wěn)定有序的結(jié)構(gòu)可以使半導(dǎo)體材料... 

【文章來源】：河南大學(xué)河南省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【圖文】：

Z掃描原理圖[22]

二硫化鉬/石墨烯復(fù)合材料的三階非線性光學(xué)性質(zhì)研究6作用的結(jié)果。這時介質(zhì)的折射率不再是一個常數(shù)。這就是光克爾效應(yīng)即光照射非線性介質(zhì)時，介質(zhì)的折射率發(fā)生改變。折射率在激光的照射后，會變成。其中代表的是樣品的線性折射率。代表的是非線性折射率。I代表軸上的光強。當(dāng)通過非線性介質(zhì)的激光束自作用使其波面發(fā)生畸變時，會產(chǎn)生兩種現(xiàn)象，即自聚焦與自散焦效應(yīng)。對于這兩種效應(yīng)來說，都是光束在介質(zhì)中傳播是形成的。而差異在于是大于零，還是小于零。當(dāng)它大于零時，光束原本的平面波似乎被光束自身聚焦，這就是自聚焦。當(dāng)它小于零時，與自聚焦的情況相反，光束被自身散焦，這就是自散焦。圖1-2自聚集/自散焦型原理圖圖1-3開孔Z掃描曲線（飽和吸收β<0，反飽和吸收β>0）；如圖1-3中，開孔Z掃描曲線呈現(xiàn)出兩種形態(tài)。樣品的飽和與反飽和吸收的特性可以通過判斷形態(tài)得出。呈現(xiàn)峰狀時，得出樣品飽和吸收的特性。它的過程是：介質(zhì)的移動是從Z軸負(fù)半軸開始，向Z軸正半軸移動時，經(jīng)過焦點位置。焦點位置處不僅激光的能量最強，而且非線性效應(yīng)也最顯著。吸收的光子數(shù)隨著標(biāo)準(zhǔn)透過率的增大而減校樣品吸收會呈現(xiàn)出飽和狀態(tài)，此時能夠得出其系數(shù)比零校呈現(xiàn)谷狀時，得出樣品反飽和吸收的特性。其過程與峰狀相反。即會吸收的光子數(shù)隨著標(biāo)準(zhǔn)透過率的減小而增加。呈現(xiàn)出不飽和狀態(tài)，得出其吸收比零大。

二硫化鉬/石墨烯復(fù)合材料的三階非線性光學(xué)性質(zhì)研究6作用的結(jié)果。這時介質(zhì)的折射率不再是一個常數(shù)。這就是光克爾效應(yīng)即光照射非線性介質(zhì)時，介質(zhì)的折射率發(fā)生改變。折射率在激光的照射后，會變成。其中代表的是樣品的線性折射率。代表的是非線性折射率。I代表軸上的光強。當(dāng)通過非線性介質(zhì)的激光束自作用使其波面發(fā)生畸變時，會產(chǎn)生兩種現(xiàn)象，即自聚焦與自散焦效應(yīng)。對于這兩種效應(yīng)來說，都是光束在介質(zhì)中傳播是形成的。而差異在于是大于零，還是小于零。當(dāng)它大于零時，光束原本的平面波似乎被光束自身聚焦，這就是自聚焦。當(dāng)它小于零時，與自聚焦的情況相反，光束被自身散焦，這就是自散焦。圖1-2自聚集/自散焦型原理圖圖1-3開孔Z掃描曲線（飽和吸收β<0，反飽和吸收β>0）；如圖1-3中，開孔Z掃描曲線呈現(xiàn)出兩種形態(tài)。樣品的飽和與反飽和吸收的特性可以通過判斷形態(tài)得出。呈現(xiàn)峰狀時，得出樣品飽和吸收的特性。它的過程是：介質(zhì)的移動是從Z軸負(fù)半軸開始，向Z軸正半軸移動時，經(jīng)過焦點位置。焦點位置處不僅激光的能量最強，而且非線性效應(yīng)也最顯著。吸收的光子數(shù)隨著標(biāo)準(zhǔn)透過率的增大而減校樣品吸收會呈現(xiàn)出飽和狀態(tài)，此時能夠得出其系數(shù)比零校呈現(xiàn)谷狀時，得出樣品反飽和吸收的特性。其過程與峰狀相反。即會吸收的光子數(shù)隨著標(biāo)準(zhǔn)透過率的減小而增加。呈現(xiàn)出不飽和狀態(tài)，得出其吸收比零大。

【參考文獻】：
碩士論文
[1]二硫化鉬/石墨烯納米復(fù)合薄膜的非線性吸收特性研究[D]. 何敏敏.西北大學(xué) 2018
[2]碲化鉍與石墨烯復(fù)合材料的三階非線性光學(xué)性質(zhì)的研究[D]. 高亞鴿.河南大學(xué) 2018
[3]CdSe半導(dǎo)體量子點及其復(fù)合材料的三階非線性光學(xué)性質(zhì)研究[D]. 曹婭婉.河南大學(xué) 2017



本文編號：3501380