四溴-2,3-萘酞菁铅的合成及性质研究

以 1 ,8 -二氮杂双环 [5 .4 .0 ]+ -碳烯 -7(DBU)为催化剂合成了中心原子为重原子铅、环取代基为重原子溴的萘酞菁配合物四溴 -2 ,3-萘酞菁铅 [Pb Nc Br4],并研究了该配合物的电子吸收光谱、热稳定性、光限幅特性及重原子对其光限幅特性的影响及其机理 .该配合物在近红外区 (795～ 82 5 nm)有强吸收 (Q带 ) ,溴取代可使配合物 Q带略微蓝移 ,溶剂的极性对配合物的电子吸收光谱有较大影响 .该配合物具有较高的热稳定性 ,气氛对其热稳定性有明显影响 ,其在 N2 气氛中的热稳定性明显比在 O2 气氛中的高 ;在 O2 气氛中为一步分解 ,在 N2 气氛中为多步分解 .标题配合物具有优异的非线性光限幅特性 ,在高线性透射率 88%时的限幅阈值为 1 4 8m J/ cm2 ,限幅幅值为 332 m J/ cm2 ,损伤阈值约为 3J/ cm2 ,其光限幅特性明显优于光限幅新材料 C60 (透射率 70 %时 ,限幅阈值大于 2 4 0 m J/ cm2 ) .重原子铅和溴可显著优化材料的非线性光限幅特性 .

四叔丁基四氮杂卟啉配合物的合成、热稳定性及光限幅特性研究

采用无金属四氮杂卟啉与金属盐回流的方法合成了2种四叔丁基四氮杂卟啉配合物,其中四叔丁基四氮杂卟啉铅!配合物未见文献报道。研究了该2种配合物及其配体的电子吸收光谱行为、热稳定性及在532nm对8ns激光的光限幅特性。结果表明:该类配合物的Q带的最大吸收峰值λmax在570￣630nm之间,B带的最大吸收峰值λmax在330￣350nm之间,随中心金属离子不同,Q带吸收峰位置有明显差异;配合物在氮气气氛中的起始分解温度大于250℃,其在热重图上的失重过程对应着4个取代基(-C(CH3)3)的脱去,共轭大环在500℃以下没有分解;它们的光限幅机制属于激发三重态的反饱和吸收(RSA),其中四氮杂卟啉铅配合物具有更强的光限幅效应,这与铅的重原子效应有关。

新型POSS基有机/无机纳米杂化材料的制备及光限幅性能研究

以二苯乙烯衍生物4-乙炔基-4′-硝基二苯乙烯(ENS)和POSS(T8H)为原料,通过钯催化硅氢化反应制备了POSS基有机/无机纳米杂化复合材料(POSS-ENS),并用IR、1H NMR、29Si NMR、UV-vis对其结构进行了表征。同时,对材料的光限幅性能和热性能进行了测试,结果表明,纳米杂化复合材料不仅对532nm、4ns脉宽的激光具有良好的光限幅效应,而且具有很好的光学稳定性和热稳定性能。

表面热透镜技术测量光学薄膜样品表面热变形

给出了连续调制激励光照射下光学薄膜样品表面热变形场的理论分布,并由此定义了表面热透镜(STL)信号。根据表面热透镜理论实验测量了一个BK7基底高反膜样品的形变,给出了表面热透镜信号随调制频率的变化曲线。实验结果表明:在采用的STL实验构型中,探测了最小1.985 nm的直流形变,对应不调制时的形变为3.97 nm,相应的形变探测灵敏度达到了10 pm量级;直流形变与功率成线性关系;交流表面热透镜信号随着频率增大而减小,在高频端近似成线性减小。

钴卟啉溶液的光限幅特性研究

对大分子有机化合物钴卟啉的非线性光学特性在 4 5 7 9,4 88和 5 14 5nm三个连续激光波长下进行了研究。用单光束z scan技术测到三个曲线均是先出现峰值后出现谷值 ,按照Sheik bahae等人的理论该样品的非线性折射率为负值 ,即样品具有热自散焦效应。反饱和吸收特性的研究结果得到三个透射率T随入射激光功率的增大而减小的曲线 ,表明该样品在这三个波长下均呈现出反饱和吸收效应。众所周知 ,热自散焦效应和反饱和吸收效应都能导致光限幅。文章的实验结果也表明 :钴卟啉在三个波长下均具有光限幅特性 ,限幅阈值随着波长的减小而减小 ;其光学限幅效果好且限幅阈值低 ,是一种有较大潜在应用价值的新型光限幅材料。因此 ,可以利用这两种效应对钴卟啉的共同作用 。

热效应非线性光学限幅器

利用光学限幅器限制光强度是在强光下保护光学器件的有效方法．本文在连续光入射情况下，研究了基于材料中线性吸收产生热效应的光学限幅器，并讨论了非线性吸收对热效应光限幅的影响，从理论上分析了这类光限幅器的光学性质，为实际应用提供了依据．

基于磁流体热透镜效应的阈值可调光学限幅器的理论设计

理论模拟了激光束通过磁流体样品后产生的远场光斑图样,提出了一种阈值可调光学限幅器的实现方案.计算了不同光阑孔径半径和不同光阑样品距离情况下,系统的出射光功率与入射光功率的关系.得出了系统的光学限幅阈值随光阑孔径半径的增大以及光阑样品距离的减小而向高功率方向转移的结论,且限幅阈值与光阑孔径半径之间呈线性关系.定义了描述磁流体样品特征的参量f,发现了系统的光学限幅阈值随f的绝对值增加而减小.本文的结论能为实际的磁流体基可调谐光学限幅器的设计与制作提供有益的参考.

The Capacity of a Channel with an Image as the Information Source

We consider the physical limitations imposed on the information content of an image by the wave and quantum nature of light, when the image is obtained by illuminating a reflecting or transmitting planar object by natural (i.e., fully thermalized) light, or by observation of an object emitting incoherent (thermal) radiation. The discreteness of the degrees of freedom and the statistical properties of thermal radiation are taken into account. We derive the maximum amount of information that can be retrieved from the object. This amount is always finite and is proportional to the area of the object, the solid angle under which the entrance pupil of the receiver is seen from the object, and the time of observation. An explicit expression for the information in the case where the information recorded by the receiver obeys Planck’s spectral distribution is obtained. The amount of information per photon of recorded radiation is a universal numerical constant, independent of the parameters of observation.

V_2O_5薄膜在连续激光防护中的应用研究

用磁控离子溅射法在玻片上沉积了V2O5薄膜,并进行了X射线衍射和常温下光谱透过率测量。分别用1064nm和1319nm连续激光辐照样品,实时测量了V2O5薄膜的温度变化,以及由于温度变化引起相变后对激光透过率的变化。结果表明:在平均入射功率为8.1W、光斑直径2mm时,V2O5薄膜对1064nm激光的透过率由相变前的55%变为相变后的25.5%,响应时间约24ms;在平均入射功率为8.9W、光斑直径2mm时,其对1319nm激光的透过率由相变前的63%变为相变后的27.9%,响应时间约40ms。对实验结果进行了分析并介绍了V2O5薄膜的相变原理及其在激光防护上的应用。

利用热自散焦实现的激光限幅

本文详细研究了利用热自散焦效应实现的对连续激光的光限幅。给出了一个描述限幅器输出功率特性的解析表达式,实验和理论计算较好地符合。

对一苯并噻唑基尾式铁(Ⅲ)卟啉反饱和吸收及热自散焦效应的研究

本文用单光束对“对一苯并噻唑基尾式铁（Ⅲ）卟啉”的非线性特性进行了研究，发现该样品具有反饱和吸收及热自散焦特性，并且每种效应都导致光限幅，由此，我们可以利用这两种效应的共同作用，制成新型光限幅器件。

瞄准误差对多脉冲位置调制星间激光通信系统误符号率的影响

分析了多脉冲位置调制星间激光通信系统的性能,在散粒噪声极限下,给出了平均误符号率(ASER)的解析表达式;在热噪声极限下,给出了ASER的紧密上边界的解析表达式,并验证了理论计算的正确性。数值仿真结果表明,随着抖动方差的增大,系统性能迅速下降;当发射功率的取值范围不同时,不同束腰半径下系统性能存在差异;当单个符号中的脉冲数不变时,增大符号中的时隙数可提高系统性能,但带宽利用率也会降低。故在系统参数的选取中,需要综合考虑以上因素。