Z掃描方法的理論與數(shù)值分析.pdf

1、最近三十年來(lái)，材料的光學(xué)非線性效應(yīng)得到人們廣泛關(guān)注。同時(shí)，測(cè)量材料光學(xué)非線性性質(zhì)及大小的方法也得到了發(fā)展。通常測(cè)定材料的三階極化率χ<(’3)>的方法包括：簡(jiǎn)并四波混頻，近簡(jiǎn)并三波和四波混頻，橢圓旋轉(zhuǎn)測(cè)量法，三次諧波產(chǎn)生，光聲法，光束畸變法及非線性透射法等。上述方法或者測(cè)量精度不夠，或者學(xué)要相當(dāng)復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)裝置。十幾年前M．Sheik-Bahae等人提出了一種利用單光束測(cè)量非線性介質(zhì)Kerr系數(shù)n<,2>的方法，被稱之為z-scan方法，

2、它具有簡(jiǎn)單而靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用。 在本論文第一章中，我們對(duì)于薄介質(zhì)情況下的Z-scan方法進(jìn)行了詳盡的理論分析。實(shí)際中，我們可以通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的線性關(guān)系從測(cè)量的透過(guò)率曲線同時(shí)獲得非線性折射率的大小和符號(hào)，而無(wú)需進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算。在第二章中，我們使用了快速傅里葉變換(FFT)的方法研究了分析Z-scan方法時(shí)常用到的惠更斯菲涅耳原理。第三章中，我們介紹了一種Z-scan的改進(jìn)方法。這種方法是直接測(cè)量遠(yuǎn)場(chǎng)的光束半徑，而不必