本文主要研究内容
作者王梦霞（2019）在《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》一文中研究指出：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二维晶体的三阶非线性光学特性进行了研究,测量了材料的三阶非线性光学参数,发现了其多波段的非线性吸收规律。并利用一元、二元、三元纳米材料及CrOCl晶体的宽带饱和吸收特性,实现了多种波长的调Q脉冲激光输出,分析了不同类型材料在不同波长的脉冲光输出特性、规律及原因。主要内容如下:1.实验研究了氮化碳材料g-C3N4和F-C3N4在可见光波段和近红外波段的三阶非线性吸收和折射随入射激光强度、激光波长、样品浓度改变而发生变化的规律。发现了其在可见光波段的优良的饱和吸收特性。利用激发态非线性吸收理论解释了其在近红外波段由饱和吸收向反饱和吸收转变的特点。通过对比分析发现,由于氟原子的引入,F-C3N4纳米片共轭体系被部分破坏,导致带隙增大,饱和吸收减弱,反饱和吸收增强。2.实验发现了一元类金属纳米材料锑烯、硅纳米片、硼纳米片在532和1064 nm的饱和吸收性能,获得了饱和光强和调制深度等参数。通过平凹激光谐振腔实现了波长为0.9、1.06、1.34 μm的全固态被动调Q脉冲激光输出。一元纳米材料在短波长具有较强的非线性吸收,在短波长调Q实验中获得了较稳定的脉冲输出。其中少层锑烯具有接近0 eV的带隙宽度,其饱和吸收性能较强,调Q输出激光参数更佳。3.实验研究了二元Ⅳ族纳米材料SnSe2、SnTe2、SnSe在0.5-2.0μm范围内的饱和吸收特性,得到了材料的非线性吸收系数、饱和强度、调制深度等参数,其中SnSe2的非线性吸收系数较大,饱和强度较低,饱和吸收性能较好,更有利于调Q激光的输出。利用三种材料的饱和吸收性能,在0.9-2.0 μm的范围内实现了多种波长的全固态被动调Q脉冲激光输出。结果分析显示这几种二元材料的本征吸收对其调Q性能有明显的影响,在短波长波段的本征吸收更强,调Q激光性能更优。同时其随波长减小而增大的饱和吸收特性也对短波长的激光调制有积极的贡献。4.实验研究了三元纳米材料PbSnS2纳米片的非线性吸收特性。利用其宽带非线性吸收特性,搭建了 1.06、1.3、1.87 μm的全固态被动调Q激光器。由于其在短波长更强的本征吸收和非线性吸收,导致其在短波长的调Q实验结果更优。5.通过密度泛函理论和实验研究了二维CrOCl晶体的电学和光学特性,证实了其具有1.4 eV的带隙宽度。线性光学测试发现其具有0.8-18 μm的超宽透过波段。Z扫描实验验证了其在1.06-2.5 μm范围内具有宽带饱和吸收特性和较高的损伤阈值,并将其应用在调Q激光器中,搭建了多种波长的被动调Q器。结果表明,CrOCl晶体是一种具有巨大潜力的红外波段非线性光学材料。
Abstract
yi dan mo xi wei dai biao de er wei ceng zhuang cai liao yin ji you liang de li xue 、guang xue 、dian xue te xing ,zai cai liao 、xin xi 、guang dian 、neng yuan deng ling yu nei xun su fa zhan ,shi dang qian yan jiu de re dian ling yu zhi yi ,wei ke xue ji shu de ying yong di gong le xin de cai liao ji chu ,zhe ji da de ji fa le ren men dui er wei cai liao xing neng de tan suo he ying yong de kai fa 。fei xian xing guang xue shi sui ji guang ji shu de fa zhan er chu xian de xin de guang xue ling yu ,zhu yao yan jiu guang he wu zhi zai xiang hu zuo yong de guo cheng zhong chan sheng de xin xian xiang ji ji gui lv 。sui zhao fei xian xing guang xue de fa zhan ,fei xian xing guang xue cai liao ye zhu jian cong hong guan cai liao fa zhan dao wei guan cai liao ,dui er wei cai liao de fei xian xing guang xue te xing de yan jiu cheng wei xin xing de yan jiu fang xiang 。ji yu fei xian xing guang xue cai liao de bao he xi shou te xing zhi zuo de ke bao he xi shou ti shi mai chong ji guang qi de guan jian bu jian 。sui zhao ji guang qi xiang duan mai chong 、gao neng liang 、ke diao xie fang xiang fa zhan ,dui fei xian xing guang xue cai liao de yao qiu ye yue lai yue gao ,chuan tong fei xian xing cai liao yin ji hui fu shi jian man 、gong zuo dai kuan zhai 、ji cheng fu za deng que dian ji da xian zhi le mai chong ji guang qi de fa zhan 。yin ci ren men jiang mu guang zhuai yi dao ju you chao kuai xiang ying shi jian 、kuan dai fei xian xing xi shou 、di sun hao 、di cheng ben 、yi jian rong de er wei fei xian xing guang xue cai liao 。guan yu er wei cai liao fei xian xing guang xue te xing de yan jiu ji ji zai gu tai ji guang qi de ying yong dui ke bao he xi shou ti de zhi bei he mai chong ji guang qi de xing neng di gao ju you chong yao de zhi dao yi yi he shi yong jia zhi 。ben wen zhen dui dan hua tan cai liao 、yi yuan lei jin shu chan zhi 、er yuan Ⅳzu jin shu liu hua wu 、san yuan Ⅳ-Ⅵzu ban dao ti deng na mi cai liao he CrOCler wei jing ti de san jie fei xian xing guang xue te xing jin hang le yan jiu ,ce liang le cai liao de san jie fei xian xing guang xue can shu ,fa xian le ji duo bo duan de fei xian xing xi shou gui lv 。bing li yong yi yuan 、er yuan 、san yuan na mi cai liao ji CrOCljing ti de kuan dai bao he xi shou te xing ,shi xian le duo chong bo chang de diao Qmai chong ji guang shu chu ,fen xi le bu tong lei xing cai liao zai bu tong bo chang de mai chong guang shu chu te xing 、gui lv ji yuan yin 。zhu yao nei rong ru xia :1.shi yan yan jiu le dan hua tan cai liao g-C3N4he F-C3N4zai ke jian guang bo duan he jin gong wai bo duan de san jie fei xian xing xi shou he she she sui ru she ji guang jiang du 、ji guang bo chang 、yang pin nong du gai bian er fa sheng bian hua de gui lv 。fa xian le ji zai ke jian guang bo duan de you liang de bao he xi shou te xing 。li yong ji fa tai fei xian xing xi shou li lun jie shi le ji zai jin gong wai bo duan you bao he xi shou xiang fan bao he xi shou zhuai bian de te dian 。tong guo dui bi fen xi fa xian ,you yu fu yuan zi de yin ru ,F-C3N4na mi pian gong e ti ji bei bu fen po huai ,dao zhi dai xi zeng da ,bao he xi shou jian ruo ,fan bao he xi shou zeng jiang 。2.shi yan fa xian le yi yuan lei jin shu na mi cai liao ti xi 、gui na mi pian 、peng na mi pian zai 532he 1064 nmde bao he xi shou xing neng ,huo de le bao he guang jiang he diao zhi shen du deng can shu 。tong guo ping ao ji guang xie zhen qiang shi xian le bo chang wei 0.9、1.06、1.34 μmde quan gu tai bei dong diao Qmai chong ji guang shu chu 。yi yuan na mi cai liao zai duan bo chang ju you jiao jiang de fei xian xing xi shou ,zai duan bo chang diao Qshi yan zhong huo de le jiao wen ding de mai chong shu chu 。ji zhong shao ceng ti xi ju you jie jin 0 eVde dai xi kuan du ,ji bao he xi shou xing neng jiao jiang ,diao Qshu chu ji guang can shu geng jia 。3.shi yan yan jiu le er yuan Ⅳzu na mi cai liao SnSe2、SnTe2、SnSezai 0.5-2.0μmfan wei nei de bao he xi shou te xing ,de dao le cai liao de fei xian xing xi shou ji shu 、bao he jiang du 、diao zhi shen du 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shou ,dao zhi ji zai duan bo chang de diao Qshi yan jie guo geng you 。5.tong guo mi du fan han li lun he shi yan yan jiu le er wei CrOCljing ti de dian xue he guang xue te xing ,zheng shi le ji ju you 1.4 eVde dai xi kuan du 。xian xing guang xue ce shi fa xian ji ju you 0.8-18 μmde chao kuan tou guo bo duan 。Zsao miao shi yan yan zheng le ji zai 1.06-2.5 μmfan wei nei ju you kuan dai bao he xi shou te xing he jiao gao de sun shang yu zhi ,bing jiang ji ying yong zai diao Qji guang qi zhong ,da jian le duo chong bo chang de bei dong diao Qqi 。jie guo biao ming ,CrOCljing ti shi yi chong ju you ju da qian li de gong wai bo duan fei xian xing guang xue cai liao 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自山东大学的王梦霞，发表于刊物山东大学2019-07-16论文，是一篇关于二维层状材料论文,非线性光学特性论文,激光调制论文,被动调论文,山东大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自山东大学2019-07-16论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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