基于非線性吸收的激光防護技術(shù)是目前應(yīng)對不斷發(fā)展的激光武器的有效手段。酞菁鉛和C₆₀是典型的反飽和吸收材料,由于防護波段寬,箝位輸出值低,響應(yīng)時間快等特點被廣泛研究,但是隨著寬波段可調(diào)諧激光武器的迅速發(fā)展,單一非線性機理的防護能力比較有限,無法大幅度削弱激光的能量,使其達到人眼或光學元器件的接受程度。因此本文開展了基于光柵衍射和非線性吸收(酞菁鉛和C₆₀)的雙光柵夾有機溶液的限幅特性研究。本文主要工作如下:（1）利用Matlab研究不同溶劑的熱致折射率變化,比較了二甲苯,氯仿和二硫化碳等有機溶劑的熱致折射率變化,從而選擇合適的溶液作為酞菁鉛和C₆₀的溶劑;通過反飽和吸收理論來研究酞菁鉛和C₆₀溶液的光限幅特性,比較5mm,10mm和15mm厚度的酞菁鉛和C₆₀溶液分別在1.5′10-3,3.5′10-3,5.5′10-3和7.5′10-3M濃度時激光防護效果。（2）根據(jù)標量衍射理論研究不同槽型光柵的抑制零級光的衍射效率,設(shè)計三角形,矩形和正弦型光柵的槽型參數(shù);然后利用所設(shè)計的光柵... 

【文章來源】：南京航空航天大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

光限幅器輸入與輸出示意圖

(1) (2) 2 (3) 3P E E E ...極化率；(2) 和(3) 分別表示二階和三階極化率。所以 P (1)示線性極化強度、二階和三階非線性極化強度[9-10]。非線在光場中的非線性響應(yīng)。由于對稱性，電場的偶次方項為效應(yīng)在所有介質(zhì)中都普遍存在(如三階非線性)。因此人們階非線性。三階非線性光學效應(yīng)有三次諧波、四波混頻、光子吸收、非線性散射、非線性折射等[8]。線性光學（Nonlinear Optical, NLO）過程受到了越來越多引出“光限幅”的概念(即高強度和破壞性光束的能量因被具有高透過率)。光限幅(Optical Limiting, OL)是 NLO 的一可以理解為材料對激光的透過率隨著入射能量的改變而發(fā)量降低到光學元器件或人眼所能承受的程度(如圖 1.2 所示光學儀器的需要--特別是對人眼的保護。這個精密“器件光學寬帶響應(yīng)，對環(huán)境有自我調(diào)節(jié)的能力和大于 100 dB 的

NLA )、非線性折射(Nonlunear Refraction, NLR)和非線性散射(Nonlinear Scattering, NLS )(如圖1.3 所示)。根據(jù)材料的種類不同，其機理也不相同。大量研究表明，任何具有單一光限幅機制的材料都無法單獨有效地抗擊脈沖激光、連續(xù)或準連續(xù)激光的攻擊。從器件角度考慮，將幾種光限幅器(包括各種基于線性吸收、反射和衍射原理的濾波器和基于非線性光學原理的光限幅器)組合起來設(shè)計一個復(fù)合型的光限幅器，進一步優(yōu)化器件的光限幅性能和材料的損害閾值，使用一系列適宜的基于光敏材料的不同濃度材料構(gòu)成的串聯(lián)器件的方法也能夠大大地提高器件的光限幅性能。圖 1. 3 非線性光限幅機理1.3.1 非線性吸收1）反飽和吸收當激發(fā)態(tài)(單重態(tài)或三重態(tài))的吸收截面大于基態(tài)吸收截面，這個過程稱為反飽和吸收(Reverse saturable absorption，RSA )，材料吸收系數(shù)為正值，直接表現(xiàn)為對入射能量的吸收增強。其特征是：在一般強度的光照射下有較高的透過率，但在高強度光輻照時光在材料中的透過率降低。這種理論或?qū)嶒灛F(xiàn)象最先由 Gioliano 和 Hess 于 1967 年提出或觀察到的[18-20]。RSA 時，基態(tài)上的電子被激發(fā)到過渡態(tài)上，弱光時材料透過率比較大，近視看成透明的，而在強光下透過率不斷降低。材料的反飽和吸收特性越好，其激發(fā)態(tài)(1 2T T)與基態(tài)(0 1S S)的截面比值較高( 1)，系間串躍的速率大( isc)

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：2912409