幾種有機(jī)染料的雙光子吸收效應(yīng)和矢量光場(chǎng)Z-掃描表征技術(shù)研究.pdf

1、非線性光學(xué)發(fā)展至今主要集中于兩個(gè)方面的研究:發(fā)展具有高靈敏度和高可靠性的非線性光學(xué)表征技術(shù);尋找具備超快響應(yīng)時(shí)間、超強(qiáng)非線性光學(xué)效應(yīng)的材料。Z-掃描作為表征光學(xué)非線性的一種重要技術(shù)，具備裝置簡(jiǎn)單、測(cè)量靈敏度高、可同時(shí)獲得材料的非線性折射系數(shù)和非線性吸收系數(shù)的大小和符號(hào)等優(yōu)點(diǎn)而廣泛用于各種非線性光學(xué)材料的表征。針對(duì)Z-掃描技術(shù)研究者提出了各種改進(jìn)方法來(lái)提高其測(cè)量靈敏度，拓展其測(cè)量?jī)?nèi)容，這些改進(jìn)方法一般是用標(biāo)量場(chǎng)激發(fā)。偏振作為光場(chǎng)的一個(gè)重要

2、屬性，在光與物質(zhì)相互作用方面有著極其重要的作用。矢量光場(chǎng)是一種偏振態(tài)空間分布各向異性的特殊光場(chǎng)，調(diào)控偏振態(tài)的分布可以得到各種新穎的焦場(chǎng)，如環(huán)狀場(chǎng)、針形場(chǎng)、雙焦點(diǎn)等。特殊的焦場(chǎng)會(huì)增強(qiáng)光與物質(zhì)間相互作用，出現(xiàn)眾多不同于標(biāo)量光場(chǎng)的新穎效應(yīng)，因此將矢量光場(chǎng)用于Z-掃描技術(shù)將是一種有益的嘗試。另一方面有機(jī)染料材料作為一種新型的非線性光學(xué)材料，具有損傷閾值高、非線性光學(xué)效應(yīng)強(qiáng)和超快響應(yīng)時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)。金屬酞菁配合物和卟啉作為兩種重要的有機(jī)染料，在光限幅

3、、3D微制造和熒光顯微檢測(cè)等方面有著極其重要的應(yīng)用。本論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)包括以下兩部分:第一，表征了二層金屬酞菁配合物M[Pc(OC8H17)8]2(M=Ce(1)，Sm(2)，Lu(3))系列和Donor-π-Acceptor型卟啉在飛秒脈沖光激發(fā)下的非線性吸收效應(yīng)，并分析了兩種材料產(chǎn)生非線性吸收效應(yīng)的物理機(jī)制;第二，提出了矢量光場(chǎng)Z-掃描技術(shù)用于表征飽和吸收效應(yīng)和三階非線性折射效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)上通過(guò)矢量光場(chǎng)Z-掃描技術(shù)研究了二維體材料WS2

4、的飽和吸收效應(yīng)和石英晶體三階非線性折射效應(yīng)。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.報(bào)道了三明治結(jié)構(gòu)金屬酞菁配合物和Donor-π-Acceptor型卟啉在飛秒激光激發(fā)下的非線性吸收效應(yīng)并分析了其產(chǎn)生非線性吸收的物理機(jī)制。研究了三明治結(jié)構(gòu)金屬酞菁配合物稀土金屬取代基不同時(shí)的非線性吸收變化，分析了影響其非線性吸收大小的原因，探討了該類(lèi)材料在光限幅等方面的應(yīng)用。研究了新型卟啉的熒光和非線性吸收等相關(guān)性質(zhì)，分析了產(chǎn)生這些現(xiàn)象的物理機(jī)制。