基于相位物體若干光學(xué)非線性測(cè)量技術(shù)的研究.pdf

1、隨著光通信和光信息處理等領(lǐng)域技術(shù)的飛速發(fā)展，非線性光學(xué)材料的研究日益重要。便捷可靠的測(cè)量方法是尋找理想非線性材料的必要工具。本文在傳統(tǒng)Z-掃描和4f相位相干成像技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用相位物體，提出了一些新的光學(xué)非線性測(cè)量技術(shù)。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 ⑴將相位物體(PO)引入進(jìn)傳統(tǒng)Z-掃描光路中，發(fā)展了相位Z-掃描技術(shù)。發(fā)現(xiàn)對(duì)于正(負(fù))的三階非線性折射，PO Z-掃描曲線為一單峰(谷)曲線，與傳統(tǒng)Z-掃描的谷峰(峰谷)形狀有很大的區(qū)

2、別。在PO Z-掃描技術(shù)中，樣品產(chǎn)生的非線性相移主要導(dǎo)致了相位物體衍射光斑內(nèi)的振幅變化。在非線性相移最強(qiáng)的位置，小孔的透過(guò)率達(dá)到最強(qiáng)或最弱。而在這個(gè)位置的兩側(cè)，非線性相移開(kāi)始變小，透過(guò)小孔的能量變化也就變?nèi)酢Ｋ訮O Z-掃描的曲線表現(xiàn)為單峰或單谷曲線。瞬態(tài)熱致非線性的PO Z-掃描曲線為一谷峰形狀，這與三階非線性的PO Z-掃描曲線有很大的區(qū)別。因此我們可以利用PO Z-掃描技術(shù)直接區(qū)分溶液的三階非線性折射和瞬態(tài)熱致非線性。
　

3、　 ⑵利用Z-掃描技術(shù)詳細(xì)研究了瞬態(tài)熱致非線性和其他非線性折射共存時(shí)溶液的非線性折射的特性。并將top-hat Z-掃描技術(shù)應(yīng)用于溶液瞬態(tài)熱致非線性的研究時(shí)，在非線性相移較小的情況下，top-hat Z-掃描的靈敏度要比傳統(tǒng)的高斯Z-掃描大3.5倍。
　　 ⑶提出了一種非常實(shí)用而簡(jiǎn)單的測(cè)量非線性折射的方法，含相位物體的透過(guò)率測(cè)量法(T-PO)。與其他方法相比，T-PO技術(shù)可以更方便的用來(lái)研究厚樣品的光學(xué)非線性。
　　

4、⑷將T-PO技術(shù)和傳統(tǒng)的時(shí)間分辨泵浦-探測(cè)系統(tǒng)相結(jié)合，提出了PO泵浦探測(cè)技術(shù)。由于T-PO技術(shù)具有單脈沖實(shí)時(shí)測(cè)量的特點(diǎn)，從一個(gè)脈沖激光中可以同時(shí)獲得非線性吸收和折射系數(shù)，并能確定非線性折射的符號(hào)，因此利用PO泵浦探測(cè)技術(shù)可以同時(shí)測(cè)量非線性吸收和非線性折射動(dòng)力學(xué)過(guò)程。
　　 ⑸為了研究不透明襯底上薄膜的光學(xué)非線性，我們將傳統(tǒng)4f相位相干成像技術(shù)改進(jìn)為反射4f相位相干成像技術(shù)。另外，在傳統(tǒng)4f的出射面放置一個(gè)全反鏡，就會(huì)讓光束兩次通