苯類有機分子的飛秒非線性動力學(xué)研究.pdf

1、飛秒激光脈沖由于其高的激光峰值強度、超短的持續(xù)時間以及極高的瞬時功率等特點，廣泛應(yīng)用于各種非線性光學(xué)材料性質(zhì)的研究。有機材料具有易于合成、機械性能好、大的光學(xué)非線性、高的激光損傷閾值以及超快的時間響應(yīng)等特點，在光通信、光計算、光存儲、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之一。對有機材料的飛秒非線性動力學(xué)的研究可以增強對有機分子結(jié)構(gòu)和性能之間關(guān)系的認識，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分子在飛秒脈沖下的光學(xué)非線性動力學(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下非線性介質(zhì)中存在的響應(yīng)機制，包括電子的瞬態(tài)響應(yīng)、分子間運動的響應(yīng)以及分子內(nèi)運動的響應(yīng)。討論了不同的響應(yīng)機制對時間分辨光學(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波長的激光脈沖實驗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)非線性動力學(xué)過程，發(fā)現(xiàn)這四種有機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，即電子的瞬態(tài)響應(yīng)、分子振動、分子的重新定向運動以及分子中感應(yīng)偶極子的相互作用。各響應(yīng)機制對應(yīng)的弛豫時間按照苯、甲苯和硝基苯的次序依次變長，苯和鄰二甲苯則表現(xiàn)為相似的動力學(xué)過程。
　　本論文通過分析實驗觀察到的弛豫時間的變化