纳米线二阶非线性系数自动测量系统

发布时间：2017-09-30 03:05

  本文关键词：纳米线二阶非线性系数自动测量系统

  更多相关文章： 倍频系数 自动测量 纳米线 氧化锌 硫化镉

【摘要】：倍频作为第一个被发现的非线性光学效应有着非凡意义和应用。今年来,在纳米材料中,非线性光学效应,特别是倍频的研究成为热点之一。纳米材料在量子点激光、单电子晶体管、LED等方面的应用已经引起了国内外很多的关注和研究,其中的一维纳米线材料因为独特的结构特点更是可以制成很好的场效应晶体管、超敏气体感应器、纳米共振器等。一维纳米材料具有与块体材料不同的非线性光学特性,因此有许多科研团队着手研究表征纳米线材料非线性性能的方法。本文中研究的纳米线材料,包括氧化锌纳米线和硫化镉纳米线,由于其本身都是具有很大直接能隙的半导体材料,因此在纳米光电器件方向有很好的发展前景。目前,传统测量材料二阶非线性系数的方法有一定的局限性,比如：常用的测量纳米线组成的薄膜非线性系数的方法,对单根纳米线的特性关注不足；传统的背向反射光路测量,与其理论模型中的重要假设(倍频信号具有较长相干长度)不符,理论计算与实际测量存在较大误差。本文介绍的工作内容以纳米线二阶非线性测量理论为基础,结合已有的一些测量方法,改用透射光路,整合硬件设备和软件程序,建立了一套纳米线二阶非线性自动测量系统。本文一共分为五个部分。第一章介绍了二阶非线性的基本光学理论和纳米线的研究背景。第二章介绍了测量系统中硬件部分的搭建,包括光路部分和电路部分。第三章介绍了通过LabView编写的集成软件程序,集合硬件部分的功能,实现参数的测量、监控、存储功能的自动化。第四章应用设计的系统对氧化锌纳米线进行了非线性系数的测量,验证了系统的正确性：并对一种新型硫化镉纳米线进行了测量,且研究了其二阶非线性系数分量与入射激光强度的相关性,发现了在单根的硫化镉纳米线中随着入射基波的增强,非线性系数的比值会发生改变。文章的最后一章为总结与展望。
【关键词】：倍频系数 自动测量 纳米线 氧化锌 硫化镉
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB383.1;TN304
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-22
• 1.1 引言8-9
• 1.2 光学理论基础9-16
• 1.2.1 激光和激光器9-11
• 1.2.2 非线性光学发展11
• 1.2.3 光的偏振11-13
• 1.2.4 相位延迟器13-14
• 1.2.5 菲涅尔公式14-15
• 1.2.6 二次谐波SHG15-16
• 1.3 纳米材料16-19
• 1.3.1 纳米材料发展16-17
• 1.3.2 纳米材料的性质和应用17-18
• 1.3.3 一维纳米材料和其中的SHG效应18-19
• 1.4 本章总结19-20
• 参考文献20-22
• 第二章 测量二阶非线性系数的实验体系22-33
• 2.1 引言22
• 2.2 非线性系数测量实验原理22-26
• 2.3 非线性系数测量光路系统26-30
• 2.3.1 综合光路部分26-28
• 2.3.2 样品测量系统28
• 2.3.3 样品成像系统28-30
• 2.4 自动数据采集系统30-31
• 2.4.1 信号采集部分30-31
• 2.4.2 控制测量部分31
• 2.5 本章总结31-32
• 参考文献32-33
• 第三章 自动测量程序系统33-45
• 3.1 引言33
• 3.2 LabView简介33-34
• 3.3 自动测量程序设计34-39
• 3.3.1 自动测量程序流程图34-35
• 3.3.2 自动测量程序使用界面35-36
• 3.3.3 自动测量程序算法36-38
• 3.3.4 自动测量程序描述38
• 3.3.5 总结38-39
• 3.4 优化--双通道测量程序39-43
• 3.4.1 双通道测量程序描述39-40
• 3.4.2 双通道测量程序界面40-41
• 3.4.3 双通道测量程序算法41-43
• 3.5 本章总结43-44
• 参考文献44-45
• 第四章 实验及讨论45-61
• 4.1 氧化锌纳米线倍频系数测量45-51
• 4.1.1 氧化锌材料介绍45-46
• 4.1.2 垂直入射下理论简化46
• 4.1.3 氧化锌纳米线实验准备46-48
• 4.1.4 氧化锌纳米线倍频系数实验结果48-50
• 4.1.5 分析讨论50-51
• 4.2 硫化镉纳米线倍频系数研究51-57
• 4.2.1 硫化镉材料介绍51
• 4.2.2 硫化镉纳米线实验准备51-52
• 4.2.3 硫化镉纳米线倍频系数实验结果52-57
• 4.2.4 讨论分析57
• 4.3 本章总结57-59
• 参考文献59-61
• 第五章 总结与展望61-62
• 攻读硕士学位期间发表和待发表的论文62-63
• 致谢63-64

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 祁小云;胡泉源;王世敏;杨飞;喻平;;一种新型八极分子的合成、表征及二阶非线性光学性质研究[J];湖北大学学报(自然科学版);2012年02期

2 赵雷,常俊丽,王世敏;有机二阶非线性光学分子设计和合成研究进展[J];湖北大学学报(自然科学版);1999年02期

3 刘永军,刘英,赵显,刘成卜;新型双重电荷转移分子的二阶非线性光学性质的理论研究[J];化学学报;2001年01期

4 郝国栋;牛海军;李东平;王云龙;姜兆华;;推拉电子体系的二阶非线性光学性质[J];哈尔滨工业大学学报;2006年06期

5 张新伟;李存;张东玲;;一类手性双卟啉的分子设计和二阶非线性光学性质[J];材料导报;2010年04期

6 郭建明,蔡志岗,梁兆熙,郭祀远,张灵志;新交联型二阶非线性光学环氧聚合物的合成与表征[J];功能材料;1999年04期

7 刘永军,刘英,赵显,刘成卜;氮杂联苯乙烯系列衍生物的二阶非线性光学性质的理论研究[J];高等学校化学学报;2001年06期

8 赵波,周志华;3-甲基-4-硝基吡啶氧中甲基对二阶非线性光学性质的作用[J];南京师大学报(自然科学版);2003年02期

9 饶毅;胶体与界面化学研究的新工具——二阶非线性光学技术[J];咸宁师专学报;2002年06期

10 王坚,张灵志,陈用烈,梁兆熙,蔡志岗;新型有机/无机聚合物网络的合成与二阶非线性光学[J];感光科学与光化学;2002年04期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 龚伟;李素悦;李倩倩;李忠安;朱志超;李振;秦金贵;;新型吲哚类二阶非线性光学发色团的合成和性能[A];中国化学会第四届有机化学学术会议论文集（下册）[C];2005年

2 王光辉;郭旗;;非谐振势阱中的二阶非线性光学效应的研究[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年

3 孔芳;毛江高;;具有二阶非线性光学性质的新型硼锗酸盐的研究[A];中国化学会第26届学术年会无机与配位化学分会场论文集[C];2008年

4 单晓晨;江飞龙;陈莲;吴明燕;洪茂椿;;借助氢键构筑的联吡啶二羧酸超分子的荧光,二阶非线性和磁性研究[A];中国化学会第28届学术年会第8分会场摘要集[C];2012年

5 李作盛;赵岷;张元;;芳胺取代嘧啶基厑类衍生物二阶非线性光学性质的理论研究[A];中国化学会第27届学术年会第14分会场摘要集[C];2010年

6 赵晓华;林路婵;;一类耦合二阶非线性系统的动力学研究[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

7 李振;;新型二阶非线性光学高分子的设计、合成与性能研究[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第16分会：π-共轭材料[C];2014年

8 李振;;新型二阶非线性光学高分子的设计、合成与性能研究[A];2014年两岸三地高分子液晶态与超分子有序结构学术研讨会摘要集[C];2014年

9 汪金波;应晓;吴庭万;刘海洋;;联萘手性双corrole二阶非线性光学性质研究[A];大环化学和超分子化学的新发展——当前学科交叉的一个重要桥梁——中国化学会全国第十五届大环化学暨第七届超分子化学学术讨论会论文摘要集[C];2010年

10 李振;李忠安;李倩倩;朱志超;肖文杰;秦金贵;;偶联反应在合成二阶非线性光学高分子材料中的应用[A];中国化学会第四届有机化学学术会议论文集（上册）[C];2005年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 王世伟;二阶非线性光学聚合物膜材料的制备与表征[D];吉林大学;2009年

2 李艳军;若干二阶非线性光学新晶体材料的探索研究[D];武汉大学;2011年

3 徐晗;超短脉冲激光在二阶非线性介质中的时空调制及其应用[D];华东师范大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 敬娟;以八极化合物为生色团的二阶非线性光学高分子材料的制备及性能研究[D];长春工业大学;2015年

2 王浩;Zn(Ⅱ)-乙二胺配合物的合成、表征和二阶非线性光学性质研究[D];温州大学;2015年

3 朱q，

本文编号：945755