金属团簇化合物的结构及光限幅特性

简单回顾了非线性光学材料研究的发展历程。详细地介绍了金属团簇化合物的基本结构。

反饱和吸收激发态非线性材料的Z扫描分析

本文用速率方程理论分析了激发志光学非线性材料非线性吸收和折射，通过数值模拟讨论了激发态和基态吸收截面、折射度相互关系等参数对非线性吸收和折射性质的影响．并从理论上分析了Ｃ_（６０）甲苯溶液的Ｚ扫描实验曲线，它具有强非线性吸收和弱非线性折射．

脉冲展宽对机载激光扫描仪性能的影响

激光回波脉冲展宽是影响机载激光扫描仪性能的重要因素之一,本文给出了脉冲展宽与扫描角度和航高之间的关系;分析了回波功率由于脉冲展宽所导致的衰减;研究了脉冲展宽对系统信噪比和测量精度的影响;给出了机载平台所允许的最大飞行高度与系统参数之间的关系。计算表明随扫描角度的增加,脉冲展宽自航带中心逐渐增大,回波功率和信噪比随扫描角度的增加急剧衰减;在航带不同位置,测距精度不同,在航带中心最高,在航带边缘最低。

飞秒激光脉冲的腔外压缩

为了获得更高的时间分辨率,更短的飞秒脉冲,采用双棱镜和一个平面镜结构对飞秒激光脉冲进行腔外压缩,构建了一台二次谐波频率分辨光学开关装置,对谐振腔输出的飞秒脉冲及压缩后的脉冲进行了测量,取得了脉冲压缩前和压缩后的实验数据,压缩前脉冲的宽度为89 fs,脉冲的时间带宽积为0.9096,误差为2.4‰,输入脉冲的平均功率约为480mW;脉冲压缩后的测量结果为22 fs,光谱宽度为43nm,时间带宽积为0.44203,误差为1.1‰,压缩脉冲的平均功率约为250mW。压缩比为4∶1,高于有关文献的报道。结果表明,该装置实现了飞秒脉冲腔外压缩,对获得更短的飞秒脉冲是有帮助的。

新型金属团簇化合物光限幅特性实验研究

研究了平面开式五核金属团簇化合物 [WOS4 Cu4 I2 (py) 6 ]对 532nm激光的光限幅特性 ,并与同等条件下的富勒烯比较 ,其光限幅特性优于富勒烯。利用Z scan技术研究表明 ,该团簇化合物光限幅的主要非线性光学机制为激发态吸收。

新型多层波导全息存储结构的设计

提出了一种新型多层波导全息存储结构,该结构由波导输出光栅和体全息层为单元构成,其光的衍射效率得到很大的改善,读出光的耦合效率理论上可达到50%。同时,该结构不同单元记录层的信号读出时串扰很小。有望在全息光存储、三维立体彩色显示等方面得到应用。

用飞秒激光在石英玻璃体内写入光波导和光栅的研究

用飞秒激光在石英玻璃写入了光波导和光栅等结构。飞秒激光辐射照形成波导效应时的折射率改变量为0.001至0.008。折射率的改变量依赖于飞秒激光脉冲辐照的剂量和功率密度。通过Raman光谱和AFM图像,研究了波导区的物质结构变化,并对飞秒激光写入过程的物理机制进行了探讨。

用频率分辨光学开关法测量飞秒激光脉冲

飞秒脉冲的测量在飞秒激光的应用中起着关键性作用。文中阐述了频率分辨光学开关法测量飞秒脉冲的原理和再现算法,构建了一台用于飞秒脉冲测量的二次谐波-频率分辨光学开关装置,利用该装置对谐振腔输出的飞秒脉冲进行了测量。利用二次谐波-频率分辨光学开关法测量得到了描迹图信号,对信号分布进行计算机迭代处理,得到了飞秒脉冲的时间宽度及光谱宽度、电场及其位相在时域和频域的详细信息。谐振腔直接输出脉冲的时间宽度为56 fs,光谱宽度为27 nm,时间带宽积为0.686,算法中的最小误差为0.001 792。实验结果表明二次谐波-频率分辨光学开关法是一种有效的飞秒脉冲测量方法。

富勒烯金属纳米合成物光学非线性吸收比较

富勒烯是一种结构高度对称、物理性质非常稳定的碳团簇 ,但由于它在普通的溶剂中的溶解性较差 ,限制了它在光限幅方面的应用 为了克服这一缺点 ,人们合成了多种富勒烯衍生物 与此同时 ,纳米结构体系材料在光限幅方面所呈现出的良好性能也引起了人们的关注 为了进一步提高光限幅特性 ,人们在富勒烯衍生物的基础上又合成了基于富勒烯纳米结构体系材料 研究了几种基于富勒烯金属纳米合成物的光学非线性吸收特性 应用Z扫描技术 ,在 5 32nm波长 ,8ns脉宽激光下 ,首次测量了几种富勒烯金纳米合成物的非线性吸收特性 .实验结果表明 ,不同取代基影响非线性吸收 .

新型富勒烯衍生物光限幅特性研究

研究了新型富勒烯衍生物对波长 5 32nm的 8ns激光脉冲的光限幅性质 ,应用开孔Z扫描技术研究表明该衍生物的光限幅机制主要为激发态吸收 .

Ge基硫卤玻璃的形成与非线性光学性能

采用传统的熔融淬冷法制备Ge基硫卤玻璃。通过采用DSC、热膨胀、吸收光谱和Z-扫描等测试手段和技术,对该系统玻璃的物理化学性能进行了研究。结果表明该系列玻璃具有良好的玻璃稳定性(ΔT>110℃)。根据Z-扫描测试原理用钛宝石飞秒激光器测试Ge基硫卤玻璃样品在开孔条件下的透过率曲线,由实验结果拟合得出样品具有较强的非线性吸收特性。该系列玻璃有可能成为全光学器件的新型非线性光学材料。

基于空间-时间耦合的飞秒激光脉冲测量理论

现有的飞秒脉冲测量理论是建立在简化的脉冲模型基础上,即只对脉冲的时间特性进行测量,不考虑其空间特性。在实际中脉冲的空间特性和时间特性是相互依赖的,即使在自由空间传播的飞秒脉冲它的时间和空间特性之间也发生着相互的耦合作用。文中提出了飞秒激光脉冲测量理论中的时间-空间耦合脉冲模型。考虑到时间和空间之间的耦合作用,飞秒脉冲模型除了包含时间参量之外,还包含空间参量,即脉冲电场的表达式由 E(t)变为 E(x,y,z,t),给出了时间-空间耦合模型下的脉冲再现迭代算法。这一理论对飞秒脉冲的测量有重要的指导意义。

用Z—Scan法研究HgCdTe半导体的光学非线性

我们将给出一种简单而灵敏的单光束测量几大小和符号的实验方法－Ｚ—Ｓｃａｎ法。样品在聚集的高斯光束Ｚ方向上移动，得到远场小孔处的透过率分散曲线。由这条曲线很容易计算出ｎ２，透过率变化１％相应波阵面变化λ／２５０，用ＣＷ—ＣＯ２ｌａｓｅｒｒ对Ｈｇ１－ｘＣｄｘＴｅ（ｘ＝０．２３４）样品进行测量，得ｎ２＝６．９８×１０－４ｅｓｕ．

用表面等离子体测量GaAs半导体的三阶光学非线性极化率

本文给出了用依赖于强度的表面等离子体色散关系研究三阶光学非线性极化率ｘ（３）的新方法．可得ｘ（３）的大小和符号．实验中所用激光波长为１．０５μｍ，样品为ＧａＡｓ，ｘ（３）（ω）～１．２×１０－９ｅｓｕ．

提高雾天激光主动成像图像质量的研究

在雾天,激光主动成像系统所得图像的质量明显下降。针对所得红外图像噪声大、对比度低的特点,提出一种结合暗通道先验(Dark Channel Prior,DCP)与双边滤波(Bilateral Filter,BF)的图像处理算法。采用暗通道先验对图像进行去雾,对去雾后的图像采用双边滤波方法做进一步去噪处理,从而达到提高对比度降低噪声的目的。对不同算法处理后图像的主客观评价表明,提出的算法处理后的图像有更好的视觉效果,标准差有一倍多的提高,信息熵和信息容量有20%左右的提高。

基于光纤内双开口F-P干涉腔的折射率传感器

为了实现高灵敏度液体折射率传感器的高效制备,采用飞秒激光直写技术,在光纤末端刻蚀出矩形凹槽,辅以光纤熔接方法,制备出一种基于光纤内双开口法布里-珀罗(F-P)干涉腔的折射率传感器。该传感器的液体折射率传感灵敏度达到1107.76nm/RIU。讨论了温度对该传感器性能的影响,温度串扰小于0.0025nm/℃;基于海水含盐浓度与折射率的线性关系,探讨了该传感器在海水含盐浓度传感测量方面的应用,灵敏度为0.171nm/(mg·mL-1)。结果表明,基于光纤内双开口F-P干涉腔的折射率传感器具有干涉谱对比度高、线性响应良好、灵敏度高、不易受温度串扰、结构紧凑、制备简单高效等优点,在生物、医疗、化学、环境等领域中有着广泛的应用前景。

基于富勒烯纳米结构材料光限幅特性研究

应用倍频Nd:YAG脉冲激光，在波长为532nm，脉宽8ns，重复频率10Hz的条件下，研究了新型基于富勒烯纳米结构材料(C_60-bpy-Au)的光限幅特性。实验结果表明，其限幅特性较C60有所提高，初步分析了光限幅和溶剂效应.

飞秒激光制备光纤微孔传感器

为了实现高精度、低成本的液体折射率测量,采用飞秒激光水辅助微加工技术,制备出一种基于微孔结构的单模光纤液体折射率传感器。研究了传感器的传输损耗与孔内液体折射率及微孔长度的关系,利用射线理论分析了传感的机理,讨论了温度对传感器性能的影响。结果表明,该传感器在折射率1.333～1.413区间具有良好的线性响应,灵敏度达到157.48dB/RIU,且不易受温度串扰。该传感器具有结构紧凑、制备简单、高灵敏度、温度不敏感和低成本等优点,在生物化学测量领域中有着广泛的应用前景。

Superposition of orbital angular momentum of photons by a combined computer-generated hologram fabricated in silica glass with femtosecond laser pulses

This paper introduces a novel method to realize the superposition of orbital angular momentum of photons by combined computer-generated hologram （CCGH） fabricated in silica glass with femtosecond laser pulses. Firstly, the two computer-generated holograms （CGH） of optical vortex were obtained and combined as a CCGH according to the design. Then the CCGH was directly written inside glass by femtosecond laser pulses induced microexplosion without any preor post-treatment of the material. The vortex beams with different vortex topological charges （including new topological charges） have been restructured using a collimated He-Ne laser beam incidence to the CCGH normally. A theoretical and experimental explanation has been presented for the generations of the new topological charges.