Z扫描方法测量硫系玻璃三阶光学非线性

论文摘要

硫系玻璃是由VI族元素S、Se、Te与Ge,Sb,Ga等元素形成的非晶态材料。与氧化物玻璃相比,硫系玻璃具有更强的光学非线性,高的光敏性,并且在红外波段有较大的透过率,广泛地应用于光电子器件领域,如全光开关、光波导和光耦合器等方面。因而硫系玻璃材料的研究成了研究热点。本文介绍了硫系玻璃的性质以及研究现状。对样品进行了X射线衍射谱测量。采用Z扫描方法研究了不同组成成份硫系玻璃的超快三阶光学非线性。主要工作包括:测量了四种样品的线性吸收光谱,对吸收边的线性部分进行拟合,给出了每块样品的带隙宽度。样品60GeSe2-20In2Se3-20CsI的X衍射谱线有两个较宽的峰,其位置与样品中Ge、In和Se的配比相一致。采用波长800nm,脉冲宽度为120fs的激光和Z扫描方法测量了每个硫系玻璃样品在不同入射能量下的三阶光学非线性吸收系数β。测量并比较了样品的飞秒光限幅特性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 硫系玻璃材料的性质及研究意义
• 1.2.1 硫系玻璃的化学结构与性质
• 1.2.2 硫系玻璃的光敏特性
• 1.2.3 硫系玻璃超快光学性质
• 1.3 硫系玻璃材料非线性光学研究现状
• 1.4 论文研究的目的和主要内容
• 第2章 三阶非线性光学理论
• 2.1 引言
• 2.2 非线性光学研究意义
• 2.3 非线性极化率的起源
• 2.4 三阶非线性光学效应及测量方法
• 2.4.1 三阶非线性光学效应
• 2.4.2 三阶非线性光学系数的测量方法
• 2.5 本章小结
• 第3章 Z 扫描技术理论
• 3.1 引言
• 3.2 Z 扫描的基本理论
• 3.2.1 无非线性吸收的情况
• 3.2.2 非线性吸收的影响
• 3.3 Z 扫描技术的发展及应用
• 3.4 本章小结
• 第4章 硫系玻璃样品实验结果与分析
• 4.1 硫系玻璃样品的准备
• 4.2 Z 扫描实验装置及校准
• 4.2.1 Z 扫描实验装置
• 4.2.2 实验装置校准
• 4.3 硫系玻璃光学性质的测量
• 4.3.1 硫系玻璃样品光谱测量及分析
• 4.3.2 X 射线衍射实验研究
• 4.3.3 样品三阶光学非线性吸收系数测量及分析
• 4.3.4 样品飞秒光限幅实验研究
• 4.4 硫系玻璃的非线性机制分析
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢