苯類有機(jī)分子的飛秒非線性動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、飛秒激光脈沖由于其高的激光峰值強(qiáng)度、超短的持續(xù)時(shí)間以及極高的瞬時(shí)功率等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種非線性光學(xué)材料性質(zhì)的研究。有機(jī)材料具有易于合成、機(jī)械性能好、大的光學(xué)非線性、高的激光損傷閾值以及超快的時(shí)間響應(yīng)等特點(diǎn)，在光通信、光計(jì)算、光存儲(chǔ)、光全息、激光醫(yī)療和激光武器等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，成為目前功能材料的研究熱點(diǎn)之一。對有機(jī)材料的飛秒非線性動(dòng)力學(xué)的研究可以增強(qiáng)對有機(jī)分子結(jié)構(gòu)和性能之間關(guān)系的認(rèn)識，為光子學(xué)器件的集成化提供理論支持。
　　本論

2、文采用時(shí)間分辨光克爾效應(yīng)技術(shù)研究了飛秒激光脈沖與苯類有機(jī)分子系統(tǒng)的相互作用，討論了苯、鄰二甲苯、甲苯和硝基苯四種苯類有機(jī)分子在飛秒脈沖下的光學(xué)非線性動(dòng)力學(xué)特性。
　　本論文首先采用德拜弛豫理論分析了在飛秒激光脈沖的激勵(lì)下非線性介質(zhì)中存在的響應(yīng)機(jī)制，包括電子的瞬態(tài)響應(yīng)、分子間運(yùn)動(dòng)的響應(yīng)以及分子內(nèi)運(yùn)動(dòng)的響應(yīng)。討論了不同的響應(yīng)機(jī)制對時(shí)間分辨光學(xué)克爾效應(yīng)理論曲線的影響以及不同的參量對時(shí)間分辨光學(xué)克爾效應(yīng)信號的影響。在理論分析的基礎(chǔ)上，通過

3、時(shí)間分辨光克爾技術(shù)，用130 fs脈沖寬度，800 nm波長的激光脈沖實(shí)驗(yàn)研究了純凈的液體苯、鄰二甲苯、甲苯以及硝基苯的三階光學(xué)非線性動(dòng)力學(xué)過程，發(fā)現(xiàn)這四種有機(jī)試劑在飛秒脈沖下的三階光學(xué)非線性都包含四部分的貢獻(xiàn)，即電子的瞬態(tài)響應(yīng)、分子振動(dòng)、分子的重新定向運(yùn)動(dòng)以及分子中感應(yīng)偶極子的相互作用。各響應(yīng)機(jī)制對應(yīng)的弛豫時(shí)間按照苯、甲苯和硝基苯的次序依次變長，苯和鄰二甲苯則表現(xiàn)為相似的動(dòng)力學(xué)過程。
　　本論文通過分析實(shí)驗(yàn)觀察到的弛豫時(shí)間的變化