芘衍生物的超快非线性吸收动力学及光限幅研究

发布时间：2017-06-08 21:08

  本文关键词：芘衍生物的超快非线性吸收动力学及光限幅研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：激光的问世极大的促进了社会的进步,它被广泛的应用于科研,军事,医疗等领域。但激光同时也是一把双刃剑,为人类以及光学设备带来不少威胁。所以激光的防护越来越受到人们的关注,人们渐渐聚焦于光限幅材料和器件的研究。本文的工作主要是利用飞秒时域下宽波段Z扫描实验探究一种新型对称芘基衍生物的宽波段光学非线性吸收响应,发现样品在一定波长范围内具有反饱和吸收。通过515 nm泵浦探测实验并结合线性吸收谱实验分析样品的非线性吸收机制来源,确定样品在此波段的非线性吸收机制为双光子吸收及其诱导的激发态吸收。通过五能级模型及其速率方程拟合出515 nm下的各能级寿命和激发态吸收截面等光物理参数。利用飞秒瞬态吸收谱研究了样品在不同波段下的非线性吸收特性,实验表明样品在波长350 nm光泵浦下,470 nm~780 nm内都表现出较强的激发态吸收特性,通过对光动力学曲线的全局拟合确定了样品内部的能量弛豫过程。通过建立飞秒条件下的简化三能级模型对不同波长下飞秒Z扫描实验结果进行数值拟合,提取出样品的两个非线性吸收参数(双光子吸收系数和激发态吸收截面)。最后对样品进行了宽波段的光限幅测试,实验结果表明双光子吸收系数和激发态吸收截面与样品的光限幅能力成正比,通过与现有文献相比较,表明实验样品在宽波段内具有良好的光限幅性能,可以作为超快领域潜在的光限幅理想材料。
【关键词】：芘衍生物 飞秒 Z扫描 宽谱光限幅 瞬态吸收谱
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O625.15;TN24
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-18
• 1.1 引言9
• 1.2 论文研究背景9-13
• 1.2.1 非线性光学简介9-10
• 1.2.2 光限幅原理10-13
• 1.3 芘及其衍生物研究现状13-14
• 1.3.1 国外研究现状13-14
• 1.3.2 国内研究现状14
• 1.4 课题研究目的及意义14-16
• 1.5 本论文的主要研究内容16-18
• 第2章 新型对称芘衍生物的光学非线性实验研究18-30
• 2.1 引言18
• 2.2 样品的制备和线性表征18-21
• 2.2.1 样品的合成方法18-19
• 2.2.2 线性吸收谱和荧光发光光谱19-21
• 2.2.3 P的分子轨道及HOMO-LUMO能级计算21
• 2.3 飞秒Z扫描实验21-29
• 2.3.1 Z扫描实验介绍21-25
• 2.3.2 飞秒Z扫描实验结果25-28
• 2.3.3 实验结果初步分析28-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第3章 新型对称芘衍生物超快非线性吸收动力学的研究30-41
• 3.1 引言30
• 3.2 五能级模型30-32
• 3.3 时间分辨泵浦探测实验32-40
• 3.3.1 时间分辨泵浦探测实验原理简介32-35
• 3.3.2 飞秒泵浦探测实验结果及分析35-36
• 3.3.3 能级模型的建立及光学非线性参数的确定36-40
• 3.4 本章小结40-41
• 第4章 新型对称芘衍生物瞬态吸收谱和宽谱光限幅的研究41-51
• 4.1 引言41
• 4.2 瞬态吸收谱实验41-45
• 4.2.1 瞬态吸收谱原理简介41-42
• 4.2.3 瞬态吸收谱实验结果及分析42-45
• 4.3 不同波长下非线性参数的确定45-48
• 4.3.1 三能级模型45-46
• 4.3.2 不同波长Z扫描拟合结果46-48
• 4.4 宽谱光限幅实验48-50
• 4.5 本章小结50-51
• 结论51-52
• 参考文献52-58
• 致谢58

  本文关键词：芘衍生物的超快非线性吸收动力学及光限幅研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：433758