發(fā)布時(shí)間：2017-04-17 06:13

  本文關(guān)鍵詞：飛秒矢量光場增強(qiáng)金屬酞菁配合物的光限幅效應(yīng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：光場與物質(zhì)相互作用是一個(gè)傳統(tǒng)而重要的課題。偏振作為光場固有的和基本的屬性,在光與物質(zhì)相互作用過程中起到不可或缺的作用。偏振態(tài)非均勻空間分布的矢量光場與物質(zhì)和微結(jié)構(gòu)相互作用導(dǎo)致了眾多不同于標(biāo)量光場的新穎效應(yīng),在光鑷、超分辨顯微和非線性光學(xué)等方面得到了廣泛應(yīng)用。本論文圍繞飛秒矢量光場與非線性光學(xué)材料的相互作用,對(duì)飛秒矢量光場的生成和調(diào)控以及非線性光學(xué)表征技術(shù)進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究。本論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)包括以下兩部分：第一,理論上提出了矢量光場開孔Z-掃描技術(shù);實(shí)驗(yàn)上測量了傳統(tǒng)晶體的雙光子吸收系數(shù)。第二,提出了調(diào)控光場偏振態(tài)來增強(qiáng)光限幅效應(yīng)的新思路,實(shí)驗(yàn)研究了二層酞菁配合物Pr[Pc(OC8H17)8]2在飛秒徑向偏振光激發(fā)下的非線性吸收效應(yīng),演示了其增強(qiáng)了的光限幅效應(yīng)。主要研究內(nèi)容如下：1.基于光學(xué)4f系統(tǒng)和空間光調(diào)制器在實(shí)驗(yàn)上生成了飛秒矢量光場。通過波前重構(gòu)技術(shù),將計(jì)算機(jī)生成的全息光柵加載到空間光調(diào)制器上,再經(jīng)4f系統(tǒng)變換生成空間偏振態(tài)任意分布的飛秒矢量光場。實(shí)驗(yàn)生成了多種不同的飛秒矢量光場,包括偏振態(tài)旋向、徑向變化,以及徑向和旋向同時(shí)變化的矢量光場。在實(shí)驗(yàn)中對(duì)光學(xué)元件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),解決了脈沖展寬等技術(shù)問題。2.提出了表征材料雙光子吸收的改進(jìn)型技術(shù)——飛秒矢量光場Z-掃描技術(shù)。在理論上,基于瑞利-索模菲矢量衍射公式和矢量光場的傍軸聚焦理論,給出了飛秒矢量光場Z-掃描的歸一化透過率。數(shù)值模擬表明,相比于線偏振光,徑向偏振光激發(fā)雙光子吸收材料的Z-掃描測量靈敏度和可靠性有很大提高。用飛秒矢量光場和標(biāo)量光場對(duì)硫化鎘晶體進(jìn)行了開孔Z-掃描實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該理論。3.研究了飛秒矢量光場激發(fā)新型材料Pr[Pc(OC8H17)8]2的光限幅增強(qiáng)效應(yīng)。利用矢量光場開孔Z-掃描技術(shù),表征了材料Pr[Pc(OC8H17)8]2的雙光子吸收效應(yīng)。該種二層三明治型金屬酞菁配合物材料由于其酞菁分子間固有的π-π電子結(jié)構(gòu)而具有大的雙光子吸收效應(yīng),可以用于光限幅器。與線偏振光相比,徑向偏振光激發(fā)時(shí)增強(qiáng)了光限幅效應(yīng),降低了光限幅閾值。
【關(guān)鍵詞】：飛秒矢量光場 非線性光學(xué) 矢量光場Z-掃描技術(shù) 雙光子吸收 徑向偏振光 光限幅 二層三明治型稀土金屬酞菁配合物
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：O436.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 引言8-9
• 1.2 飛秒激光技術(shù)的發(fā)展9-10
• 1.3 非線性光學(xué)概述10-11
• 1.4 矢量光場的研究背景及意義11-13
• 1.5 本論文研究的主要內(nèi)容13-14
• 第二章 飛秒矢量光場生成技術(shù)14-24
• 2.1 飛秒鈦寶石激光器系統(tǒng)14-15
• 2.2 飛秒矢量光場的數(shù)學(xué)描述15-17
• 2.3 基于4f系統(tǒng)的任意飛秒矢量光場生成17-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第三章 矢量光場Z-掃描表征材料的雙光子吸收24-38
• 3.1 雙光子吸收系數(shù)的測量方法24-29
• 3.1.1 非線性透過率法24-25
• 3.1.2 Z-掃描技術(shù)25-27
• 3.1.3 雙光子誘導(dǎo)熒光法27-28
• 3.1.4 雙光子瞬態(tài)吸收光譜法28-29
• 3.2 矢量光場開孔Z-scan表征技術(shù)29-33
• 3.3 矢量光場激發(fā)的CdS雙光子吸收效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究33-36
• 3.4 本章小結(jié)36-38
• 第四章 徑向偏振光激發(fā)下新型材料的光限幅增強(qiáng)效應(yīng)38-46
• 4.1 新型材料----二層三明治型金屬酞菁配合物38-39
• 4.2 二層酞菁配合物Pr[Pc(OC_8H_(17))_8]_2的三階光學(xué)非線性效應(yīng)研究39-42
• 4.3 徑向偏振光激發(fā)下Pr[Pc(OC_8H_(17))_8]_2的光限幅增強(qiáng)效應(yīng)研究42-43
• 4.4 本章小結(jié)43-46
• 第五章 總結(jié)與展望46-48
• 致謝48-50
• 參考文獻(xiàn)50-58
• 作者簡介58

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本文編號(hào)：312608