應(yīng)用泵浦探測(cè)4F成像技術(shù)研究光學(xué)非線性動(dòng)力學(xué).pdf

1、在本論文中我們利用結(jié)合了傅里葉光學(xué)和非線性光學(xué)的泵浦探測(cè)4F成像技術(shù)研究了克爾液體、有機(jī)大分子和半導(dǎo)體的光學(xué)非線性動(dòng)力學(xué)。
　　我們利用高斯分解方法和零階漢克爾變換方法對(duì)Z掃描理論進(jìn)行了系統(tǒng)分析。我們發(fā)展了適于大非線性虛相移條件下的Z掃描技術(shù)。我們利用納秒Z掃描技術(shù)在不同脈沖能量和激光器重復(fù)頻率下研究了(t-Bu)4PcGaI/PMMA薄膜的光學(xué)非線性。在排除了熱效應(yīng)和高階光學(xué)非線性后，我們利用大吸收和折射非線性的Z掃描理論確定了

2、該薄膜的三階非線性吸收系數(shù)和折射率。
　　從非線性波動(dòng)方程出發(fā)，我們應(yīng)用簡(jiǎn)并泵浦探測(cè)4F成像技術(shù)研究了克爾液體CS2中的啁啾頻率差雙光束耦合。我們對(duì)泵浦光和探測(cè)光為垂直線偏振的情況進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)上的研究。我們提供了適合解釋實(shí)驗(yàn)的理論計(jì)算。我們發(fā)現(xiàn)了克爾液體中雙光束耦合對(duì)光強(qiáng)和相位動(dòng)力學(xué)信號(hào)的影響。在不同偏振態(tài)下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與受激瑞利翼散射的理論預(yù)期相符。在和受激瑞利翼散射相關(guān)的啁啾頻率差雙光束耦合理論的幫助下，人們可以利用泵浦探測(cè)

3、4F成像技術(shù)同時(shí)確定光強(qiáng)依賴的非線性折射率，分子重新定向弛豫時(shí)間和激光器的線性啁啾系數(shù)。
　　在皮秒脈沖激光532nm波長下，我們利用泵浦探測(cè)4F成像技術(shù)研究了ZnPcBr4/DMSO溶液的光學(xué)非線性并且實(shí)現(xiàn)了激發(fā)態(tài)非線性折射的直接測(cè)量。這種最新技術(shù)能夠提供高靈敏度并且可以同時(shí)提供材料系統(tǒng)的激發(fā)態(tài)吸收和折射動(dòng)力學(xué)。當(dāng)探測(cè)光在酞菁溶液中傳播和強(qiáng)泵浦光相互作用時(shí)，我們測(cè)量了它的透過光強(qiáng)和相位改變。我們使用了分子能級(jí)模型去解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

4、在額外的納秒激光開孔Z掃描測(cè)量的幫助下，我們明確地獲得了和能級(jí)模型相關(guān)的光物理參數(shù)。我們也確定了純DMSO光強(qiáng)依賴的折射率，它顯示了一個(gè)正的并且小的值。另外，我們測(cè)量了分子的激發(fā)單重態(tài)和最低的三重態(tài)對(duì)非線性折射率的貢獻(xiàn)。我們發(fā)現(xiàn)在ZnPcBr4/DMSO分子系統(tǒng)中，雙光子吸收可以忽略。然而和基態(tài)吸收截面相比，單重激發(fā)態(tài)和三重激發(fā)態(tài)的吸收截面卻相當(dāng)大，同時(shí)系際躍遷時(shí)間相當(dāng)短。
　　我們將泵浦探測(cè)4F成像技術(shù)擴(kuò)展到非簡(jiǎn)并領(lǐng)域，利用非簡(jiǎn)