用Tophat挡板Z-扫描技术研究酞菁铜有机薄膜的光学非线性

【摘要】随着非线性光学技术的飞速发展，人们对非线性光学材料的研究日益加深。对非线性光学材料的研究离不开便捷可靠的测量方法。在过去的数十年时间内，多种不同的实验方法被用于测量材料的光学非线性性质。例如非线性干涉法、简并四波混频、近简并三波混频、椭圆偏振法以及光束畸变法等。Z-扫描技术是光束畸变法的代表方法，它是一种利用单光束测量材料三阶非线性极化率的方法。它具有实验装置简单、灵敏度高、可以同时测量非线性吸收和非线性折射的大小和符号等优点。本论文介绍了挡板Z-扫描技术，讨论了实验参数对其测量精度的影响。Tophat挡板Z-扫描技术在传统Z-扫描光路的远场区域加入了一个光阑和一个挡板，并用Tophat光取代高斯光，通过测量非线性光强变化较快的空间高频信号来提高非线性折射的测量灵敏度。跟传统Z-扫描技术相比，我们发现Tophat挡板Z-扫描技术的非线性折射率曲线是一个单峰的形式而不是传统Z-扫描技术的峰谷形式。该技术对于非线性折射率的测量有着很高的测量灵敏度，相比较传统Z-扫描技术，灵敏度可以提升一个数量级以上。我们用Tophat挡板Z-扫描技术对一种电沉积法制备的酞菁铜薄膜进行测量，研究该薄膜在19ps脉宽、532nm波长的激光脉冲作用下的光学非线性性质。通过实验获得该薄膜的测量曲线，拟合得出该薄膜的非线性折射率。由于该薄膜厚度很薄，它造成的非线性相移很小，我们用传统Z-扫描技术无法测得它的非线性折射率。从而说明该改进的Tophat挡板Z-扫描技术是一种有效的高灵敏度测量技术，我们可以应用该技术对薄膜材料的光学非线性进行研究。
【作者】罗李浩；
【导师】宋瑛林；
【作者基本信息】苏州大学，光学，2014，硕士
【关键词】Tophat挡板Z-扫描；酞菁铜薄膜；光学非线性；

【参考文献】
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