二维层状材料的非线性光学特性及其在脉冲激光器中的应用研究
发布时间：2021-06-30 21:06
以石墨烯为代表的二维层状材料因其优良的力学、光学、电学特性,在材料、信息、光电、能源等领域内迅速发展,是当前研究的热点领域之一,为科学技术的应用提供了新的材料基础,这极大地激发了人们对二维材料性能的探索和应用的开发。非线性光学是随激光技术的发展而出现的新的光学领域,主要研究光和物质在相互作用的过程中产生的新现象及其规律。随着非线性光学的发展,非线性光学材料也逐渐从宏观材料发展到微观材料,对二维材料的非线性光学特性的研究成为新兴的研究方向。基于非线性光学材料的饱和吸收特性制作的可饱和吸收体是脉冲激光器的关键部件。随着激光器向短脉冲、高能量、可调谐方向发展,对非线性光学材料的要求也越来越高,传统非线性材料因其恢复时间慢、工作带宽窄、集成复杂等缺点极大限制了脉冲激光器的发展。因此人们将目光转移到具有超快响应时间、宽带非线性吸收、低损耗、低成本、易兼容的二维非线性光学材料。关于二维材料非线性光学特性的研究及其在固态激光器的应用对可饱和吸收体的制备和脉冲激光器的性能提高具有重要的指导意义和实用价值。本文针对氮化碳材料、一元类金属单质、二元Ⅳ族金属硫化物、三元Ⅳ-Ⅵ族半导体等纳米材料和CrOCl二...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：182 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?Ｚ扫描测量法实验装置??
?反射光谱及ＴＦ隙宽度??采用ＭｕｌｔｉＭｏｄｅ?ＬＵａ原子力显微镜（ＡＦＭ）分析了ｇ－Ｃ３Ｎ４纳米片样品的表面形??貌和厚度等信息。在ＡＦＭ测量之前，将样品滴涂在石英基片上并干燥１２ｈ。图２．２??展示了?ｇ－Ｃ３Ｎ４纳米片的ＡＦＭ图和相应的厚度图，ｇ－Ｃ３Ｎ４纳米片的厚度约为４－６?ｎｍ。??根据之前文献中报道的ｇ－Ｃ３Ｎ４晶面间堆叠距离为０．３２６?ｎｍ［３０］，该厚度对应的层??数约为１２－１８层。??－８????１???１???１?????Ｈ?－２５?６?ｎｍ?０?２００?４００?６００?８〇〇??■?，?Ｌａｔｅｒａｌ?ｄｉｓｔａｎｃｅ?（ｎｍ）??０．０?２．０?ｐｍ??图２．２?ｇ－Ｃ３Ｎ４纳米片薄膜的（左）ＡＦＭ图和（右）相应的厚度图。??３０??
??图２．ｉ?（ａ）?ｇ－Ｃ３Ｎ４粉末；（ｂ）制备好的ｇ－Ｃ３Ｎ４纳米片分散液。??§２．２．２?ｇ－Ｃ３Ｎ４基本特性表征??对制备的ｇ－Ｃ３Ｎ４样品进行表征，表征所需仪器如表２．１所示。??表２．１?ｇ－Ｃ３Ｎ４性能表征所用仪器。??表征方法?型号?生产厂家?表征内容??原子力显微镜（ＡＦＭ）?ＭｕｌｔｉＭｏｄｃ?ＬＵａ?Ａｇｉｌｅｎｔ，?Ａｍｅｒｉｃａ?表面形貌和厚度??Ｘ射线粉末衍射仪（ＸＲＤ）?Ｄ８?Ａｄｖａｎｃｅ?Ｂｒｕｋｅｒ，?Ｇｅｒｍａｎｙ?结构和物相分析??傅里叶变换红外－拉曼光谱仪?ＮＥＸＵＳ?６７０?Ｔｈｅｒｍｏ?Ｎｉｃｏｌｅｔ，?Ａｍｅｒｉｃａ彡工外ｉｉｉ过谱和拉曼光谱??紫外－可见－近红外分光光度计?Ｕ＿３５００?Ｈｉｔａｃｈｉ，?Ｊａｐａｎ?光学透过性能分析??紫外－可见漫反射分光光度计?ＵＶ２５５０?Ｓｈｉｍａｄｚｕ，?Ｊａｐａｎ?反射光谱及ＴＦ隙宽度??采用ＭｕｌｔｉＭｏｄｅ?ＬＵａ原子力显微镜（ＡＦＭ）分析了ｇ－Ｃ３Ｎ４纳米片样品的表面形??貌和厚度等信息。在ＡＦＭ测量之前，将样品滴涂在石英基片上并干燥１２ｈ。图２．２??展示了?ｇ－Ｃ３Ｎ４纳米片的ＡＦＭ图和相应的厚度图
【参考文献】：
期刊论文
[1]Broadband rhenium disulfide optical modulator for solid-state lasers[J]. XIANCUI SU,BAITAO ZHANG,YIRAN WANG,GUANBAI HE,GUORU LI,NA LIN,KEJIAN YANG,JINGLIANG HE,SHANDE LIU. Photonics Research. 2018(06)
[2]Graphitic carbon nitride, a saturable absorber material for the visible waveband[J]. MENGXIA WANG,FUKUN MA,ZHENGPING WANG,DAWEI HU,XINGUANG XU,XIAOPENG HAO. Photonics Research. 2018(04)
[3]2D noncarbon materials-based nonlinear optical devices for ultrafast photonics [Invited][J]. 郭波. Chinese Optics Letters. 2018(02)
[4]Passively mode-locked Er-doped fiber laser based on SnS2 nanosheets as a saturable absorber[J]. KANGDI NIU,RUYI SUN,QINGYUN CHEN,BAOYUAN MAN,HUANIAN ZHANG. Photonics Research. 2018(02)
[5]二维非线性光学材料与器件研究进展[J]. 王俊,张晓艳,张赛锋,赵培均,张龙. 中国激光. 2017(07)
[6]局域表面等离子体纳米结构的超快非线性光学及其应用研究进展[J]. 郭强兵,刘小峰,邱建荣. 中国激光. 2017(07)
[7]2D材料和准2D材料的非线性光学特性及应用[J]. 马志军,魏荣妃,胡忠亮,邱建荣. 中国激光. 2017(07)
[8]g-C3N4 as a saturable absorber for the passively Q-switched Nd:LLF laser at 1.3 μm[J]. Xiaochun Gao,Shixia Li,Tao Li,Guiqiu Li,Houyi Ma. Photonics Research. 2017(01)
[9]Compact Q-switched 2 μm Tm:GdVO4 laser with MoS2 absorber[J]. Pingguang Ge,Jie Liu,Shouzhen Jiang,Yuanyuan Xu,Baoyuan Man. Photonics Research. 2015(05)
[10]Z扫描技术及其在材料学中的应用[J]. 詹勇军,王锋,白黎,张素银,唐永健,吴卫东,谌家军. 材料导报. 2007(08)
本文编号：3258497
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：182 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?Ｚ扫描测量法实验装置??
?反射光谱及ＴＦ隙宽度??采用ＭｕｌｔｉＭｏｄｅ?ＬＵａ原子力显微镜（ＡＦＭ）分析了ｇ－Ｃ３Ｎ４纳米片样品的表面形??貌和厚度等信息。在ＡＦＭ测量之前，将样品滴涂在石英基片上并干燥１２ｈ。图２．２??展示了?ｇ－Ｃ３Ｎ４纳米片的ＡＦＭ图和相应的厚度图，ｇ－Ｃ３Ｎ４纳米片的厚度约为４－６?ｎｍ。??根据之前文献中报道的ｇ－Ｃ３Ｎ４晶面间堆叠距离为０．３２６?ｎｍ［３０］，该厚度对应的层??数约为１２－１８层。??－８????１???１???１?????Ｈ?－２５?６?ｎｍ?０?２００?４００?６００?８〇〇??■?，?Ｌａｔｅｒａｌ?ｄｉｓｔａｎｃｅ?（ｎｍ）??０．０?２．０?ｐｍ??图２．２?ｇ－Ｃ３Ｎ４纳米片薄膜的（左）ＡＦＭ图和（右）相应的厚度图。??３０??
??图２．ｉ?（ａ）?ｇ－Ｃ３Ｎ４粉末；（ｂ）制备好的ｇ－Ｃ３Ｎ４纳米片分散液。??§２．２．２?ｇ－Ｃ３Ｎ４基本特性表征??对制备的ｇ－Ｃ３Ｎ４样品进行表征，表征所需仪器如表２．１所示。??表２．１?ｇ－Ｃ３Ｎ４性能表征所用仪器。??表征方法?型号?生产厂家?表征内容??原子力显微镜（ＡＦＭ）?ＭｕｌｔｉＭｏｄｃ?ＬＵａ?Ａｇｉｌｅｎｔ，?Ａｍｅｒｉｃａ?表面形貌和厚度??Ｘ射线粉末衍射仪（ＸＲＤ）?Ｄ８?Ａｄｖａｎｃｅ?Ｂｒｕｋｅｒ，?Ｇｅｒｍａｎｙ?结构和物相分析??傅里叶变换红外－拉曼光谱仪?ＮＥＸＵＳ?６７０?Ｔｈｅｒｍｏ?Ｎｉｃｏｌｅｔ，?Ａｍｅｒｉｃａ彡工外ｉｉｉ过谱和拉曼光谱??紫外－可见－近红外分光光度计?Ｕ＿３５００?Ｈｉｔａｃｈｉ，?Ｊａｐａｎ?光学透过性能分析??紫外－可见漫反射分光光度计?ＵＶ２５５０?Ｓｈｉｍａｄｚｕ，?Ｊａｐａｎ?反射光谱及ＴＦ隙宽度??采用ＭｕｌｔｉＭｏｄｅ?ＬＵａ原子力显微镜（ＡＦＭ）分析了ｇ－Ｃ３Ｎ４纳米片样品的表面形??貌和厚度等信息。在ＡＦＭ测量之前，将样品滴涂在石英基片上并干燥１２ｈ。图２．２??展示了?ｇ－Ｃ３Ｎ４纳米片的ＡＦＭ图和相应的厚度图
【参考文献】：
期刊论文
[1]Broadband rhenium disulfide optical modulator for solid-state lasers[J]. XIANCUI SU,BAITAO ZHANG,YIRAN WANG,GUANBAI HE,GUORU LI,NA LIN,KEJIAN YANG,JINGLIANG HE,SHANDE LIU. Photonics Research. 2018(06)
[2]Graphitic carbon nitride, a saturable absorber material for the visible waveband[J]. MENGXIA WANG,FUKUN MA,ZHENGPING WANG,DAWEI HU,XINGUANG XU,XIAOPENG HAO. Photonics Research. 2018(04)
[3]2D noncarbon materials-based nonlinear optical devices for ultrafast photonics [Invited][J]. 郭波. Chinese Optics Letters. 2018(02)
[4]Passively mode-locked Er-doped fiber laser based on SnS2 nanosheets as a saturable absorber[J]. KANGDI NIU,RUYI SUN,QINGYUN CHEN,BAOYUAN MAN,HUANIAN ZHANG. Photonics Research. 2018(02)
[5]二维非线性光学材料与器件研究进展[J]. 王俊,张晓艳,张赛锋,赵培均,张龙. 中国激光. 2017(07)
[6]局域表面等离子体纳米结构的超快非线性光学及其应用研究进展[J]. 郭强兵,刘小峰,邱建荣. 中国激光. 2017(07)
[7]2D材料和准2D材料的非线性光学特性及应用[J]. 马志军,魏荣妃,胡忠亮,邱建荣. 中国激光. 2017(07)
[8]g-C3N4 as a saturable absorber for the passively Q-switched Nd:LLF laser at 1.3 μm[J]. Xiaochun Gao,Shixia Li,Tao Li,Guiqiu Li,Houyi Ma. Photonics Research. 2017(01)
[9]Compact Q-switched 2 μm Tm:GdVO4 laser with MoS2 absorber[J]. Pingguang Ge,Jie Liu,Shouzhen Jiang,Yuanyuan Xu,Baoyuan Man. Photonics Research. 2015(05)
[10]Z扫描技术及其在材料学中的应用[J]. 詹勇军,王锋,白黎,张素银,唐永健,吴卫东,谌家军. 材料导报. 2007(08)
本文编号：3258497
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