若干新型材料的飛秒相干光譜及非線性光學性質.pdf

1、本學位論文工作中研究了新型材料ZnO-Nb2O5-TeO2:Er2O3(摻鉺鋅鈮碲酸鹽玻璃)的飛秒相干光譜，這對于了解稀土玻璃材料的超快光學性質、發(fā)展高速光子器件具有重要的理論和應用方面的參考價值；研究了新型材料ZnO-Nb2O5-TeO2:Er2O3的反飽和吸收和光限幅效應；研究了新型材料N-乙烯基咔唑三羰基鉻配合物的雙光子吸收和光限幅效應；最后我們運用經(jīng)過改進的干涉探測裝置研究了飛秒相干聲子信號。主要內容如下： 1)研究了室

2、溫下新型發(fā)光材料ZnO-Nb2O5-TeO2:Er2O3上轉換的飛秒相干光譜，在800nm脈沖激光泵浦下觀察到了樣品的自由感應衰減過程，測得玻璃中波包退相特征時間為300fs；同時還通過改變脈沖對的相對延時，成功地操縱了波長為670nm的上轉換熒光的量子效率，為高速相干控制光電開關提出了一個新的可能的途徑。 2)在同樣條件下研究了ZnO-Nb2O5-TeO2:Er2O3的另一飛秒相干光譜：光子回波。在樣品的瞬態(tài)四波混頻實驗中觀測

3、到了光子回波信號，測得由玻璃聲子作用引起的波包退相特征時間為300fs。該數(shù)據(jù)與由樣品的自由感應衰減過程得到的波包退相特征時間一致，上述兩個數(shù)據(jù)的一致性表明波包的快速退相是玻璃基底的聲子作用引起的，從而為探索在無序固體中的相干時間控制提供了線索。 3)研究了新型材料ZnO-Nb2O5-TeO2:Er2O3的上轉換熒光，觀察到在980nm激光二極管的抽運下，樣品輻射出很強的綠色上轉換熒光，通過研究發(fā)光強度與積累時間和激光抽運功率的

4、關系，發(fā)現(xiàn)該綠色上轉換發(fā)光過程中存在著雪崩機制。與早先報導的690和579nm抽運波長相比，980nm是更加有效的抽運波長。 4)利用波長為532nm的皮秒脈沖激光，研究了摻Er3+玻璃的光限幅特性和反飽和吸收。同時利用布居速率方程討論了其機制并給出了激發(fā)態(tài)的吸收截面，結果表明激發(fā)態(tài)吸收是其主要的光限幅機理。證明了新型材料 ZnO-Nb2O5-TeO2:Er2O3有可能成為人們目前正在探索的具有實際使用價值的光限幅材料。

5、同時我們研究了新型材料N-乙烯基咔唑三羰基鉻的非線性吸收性質及其光限幅效應，利用Z-掃描技術測出樣品具有較高的雙光子吸收系數(shù)和很好的光限幅效應。 5)運用經(jīng)過改進的干涉探測裝置，使參考光和探測光的光程差精確為零，通過研究兩者的相干振蕩信號，直接得到了樣品(鋁膜)折射率的有關變化；同時由于光程差為零時參考光和探測光的相干信號最強，由信噪比較高的反射率相位變化信號，不僅清楚地辨別出了鋁膜中四種相干聲子模式，同時還分辨出了聲子回波信號