DMSO的超快非線性光學特性研究.pdf

1、在過去的幾十年內(nèi),激光技術的迅猛發(fā)展使得超短激光脈沖在很多領域得到了廣泛的應用。首先,在非線性光學領域內(nèi)飛秒激光脈沖因具有較高的峰值功率和較強的時間分辨能力已被廣泛應用于材料的光學非線性特性和超快動力學特性的研究中。其次,DMSO(二甲基亞砜的簡寫)溶液因具有較低的毒性和較強的溶解性,并且具有能與多種材料或其他溶劑等以任意比混溶等優(yōu)點:并且它在化學,生物,醫(yī)學領域上常被用作溶劑,也是非線性光學領域內(nèi)常用的溶劑,因此對它的物理化學性質(zhì)的研

2、究是十分有意義。基于這一研究現(xiàn)狀,我們利用飛秒脈沖激光作為光源通過Z-scan技術和光學克爾效應實驗研究了DMSO溶液光學非線性特性,并探究產(chǎn)生這些非線性特性的動力學機制及其在實踐上的應用。
　　 在波長為800nm,脈沖寬度為130 fs的飛秒激光脈沖作用下,DMSO表現(xiàn)為明顯的自聚焦效應,經(jīng)分析其非線性折射系數(shù)為3.5×10-14(esu),約為二硫化碳的四分之一,而沒有非線性吸收。在波長為400 nm的激光脈沖作用下,DM

3、SO表現(xiàn)為明顯的雙光子吸收特性:其雙光子吸收系數(shù)為β為0.0425 cm／GW。在波長為800nm和400 nm的飛秒激光脈沖作用下分別對DMSO溶液進行了光學克爾效應的測量,實驗結(jié)果表明DMSO溶液的光學非線性特性來自于電子的貢獻。由于在幾百個飛秒激光脈沖的作用下,電子的響應時間被看作是瞬時的。因此,我們利用純度為99％的DMSO溶液作為光學介質(zhì)應用光學克爾效應實驗測量了波長為800 nm和400 nm的飛秒激光脈沖的寬度。經(jīng)實驗驗證