石墨烯与硒化物复合材料的三阶非线性光学性质研究

发布时间：2021-03-03 04:35

　　三阶非线性光学特性作为非线性光学研究的重要组成部分,随着非线性光学的发展一直广受重视。它对材料在光参量振荡器、被动光学限幅器等非线性光学器件上的应用有很大的指导作用。因此探究材料的三阶非线性光学特性以及对材料的非线性光学性能提升的研究具有非常重要的意义。半导体纳米材料的几何维度被限制在纳米量级,具有特殊的能带结构和量子限域效应,使得其具有比体材料更好的光学特性,成为非线性材料研究的热点。而作为直接带隙的半导体纳米材料硒化锌（ZnSe）和硒化铋（Bi₂Se₃）以其特别的光、电、热和化学性质受到了独特的关注。但是由于这些材料易发生团聚,受到比表面积和颗粒半径等的影响,使得同种材料的三阶非线性光学特性差异很大。因此可以通过氢键或者共价键的方式将其修饰到其它的材料上,从而阻止材料之间的团聚,以使其具有更好的三阶非线性光学特性。石墨烯作为一种碳原子以sp²杂化形式存在的六边形晶格结构,是一种二维结构的无机纳米材料。它以其丰富的来源,超高的机械强度,稳定的平面结构,出色的导热和导电性能以及较快的电子迁移速率,高的比表面积等性能,成为... 

【文章来源】：河南大学河南省

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Z-扫描原理图

0n 为样品的线性折射率，2n 为样品的非线性折射系数， I 为轴上的光强。而样必须满足薄样品近似理论，即样品厚度不能大于聚焦光束的瑞利长度0z 。只有这样，分析和计算时才能将样品内部的非线性折射或者衍射所导致的光束的变化忽略掉，同也可以忽略掉自聚焦或者自散焦所造成的影响。当0n >0 时，样品可以看作为一个具可变焦距的薄透镜，表现为自聚焦，具有正的非线性折射率。当样品从+Z 到-Z 在焦附近移动时，透过焦点的光强渐渐的减弱，呈现出一条先谷后峰的曲线；当0n <0 时情况恰好相反，样品表现为自散焦，具有负的非线性折射率。当样品从+Z 到-Z 在焦附近移动时，透过焦点的光强则逐渐增强，呈现出一条先峰后谷的曲线。图 2-2 表现是自聚焦和自散焦两种归一化透过率曲线。(a)

自聚焦和自散焦两种归一化透过率曲线。图 2-2 自聚焦特性(a)和自散焦特性(b)在 Z 扫描的装置中，光束传播在 Z 轴上的某点，非线性吸收为 α =α+βI0,其中0α品线性吸收系数，β 为样品非线性吸收系数。当β <0 时，样品表现为饱和吸收，透射率曲线为一个以焦点为中心的对称的峰形曲线；当β >0 时,样品表现为双光子或者反饱和吸收，它的透射率曲线是一个以焦点为中心的对称的谷形曲线。图 2-3饱和吸收与反饱和吸收、双光子吸收特性曲线。(a)(b)(a)(b)

【参考文献】：
期刊论文
[1]非线性光学和非线性光学材料[J]. 吴林,赵波.  大学化学. 2002(06)



本文编号：3060614