DMSO的超快非線性光學(xué)特性研究.pdf

1、在過去的幾十年內(nèi),激光技術(shù)的迅猛發(fā)展使得超短激光脈沖在很多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。首先,在非線性光學(xué)領(lǐng)域內(nèi)飛秒激光脈沖因具有較高的峰值功率和較強(qiáng)的時間分辨能力已被廣泛應(yīng)用于材料的光學(xué)非線性特性和超快動力學(xué)特性的研究中。其次,DMSO(二甲基亞砜的簡寫)溶液因具有較低的毒性和較強(qiáng)的溶解性,并且具有能與多種材料或其他溶劑等以任意比混溶等優(yōu)點:并且它在化學(xué),生物,醫(yī)學(xué)領(lǐng)域上常被用作溶劑,也是非線性光學(xué)領(lǐng)域內(nèi)常用的溶劑,因此對它的物理化學(xué)性質(zhì)的研

2、究是十分有意義?；谶@一研究現(xiàn)狀,我們利用飛秒脈沖激光作為光源通過Z-scan技術(shù)和光學(xué)克爾效應(yīng)實驗研究了DMSO溶液光學(xué)非線性特性,并探究產(chǎn)生這些非線性特性的動力學(xué)機(jī)制及其在實踐上的應(yīng)用。
　　 在波長為800nm,脈沖寬度為130 fs的飛秒激光脈沖作用下,DMSO表現(xiàn)為明顯的自聚焦效應(yīng),經(jīng)分析其非線性折射系數(shù)為3.5×10-14(esu),約為二硫化碳的四分之一,而沒有非線性吸收。在波長為400 nm的激光脈沖作用下,DM

3、SO表現(xiàn)為明顯的雙光子吸收特性:其雙光子吸收系數(shù)為β為0.0425 cm／GW。在波長為800nm和400 nm的飛秒激光脈沖作用下分別對DMSO溶液進(jìn)行了光學(xué)克爾效應(yīng)的測量,實驗結(jié)果表明DMSO溶液的光學(xué)非線性特性來自于電子的貢獻(xiàn)。由于在幾百個飛秒激光脈沖的作用下,電子的響應(yīng)時間被看作是瞬時的。因此,我們利用純度為99％的DMSO溶液作為光學(xué)介質(zhì)應(yīng)用光學(xué)克爾效應(yīng)實驗測量了波長為800 nm和400 nm的飛秒激光脈沖的寬度。經(jīng)實驗驗證