文档介绍：基于富勒烯金属纳米合成物光学非线性研究研究生:高亚臣指导教师:祖继锋摘要:富勒烯是一种结构高度对称、物理性质非常稳定的碳团簇,它的良好的光限幅特性的发现大大促进怨庀薹牧系难芯俊S捎谒谄胀ǖ娜芗林的溶解性较差,限制挠τ谩NA丝朔庖蝗钡悖’】合成嘀指焕烯衍生物,并对其进行了大量的研究。与此同时,纳米结构体系材料在光限幅方面所呈现出的良好性能也引起了人们的关注。为了进一步提高光限幅特性,人们在富勒烯衍生物的基础上又合成了基于富勒烯纳米结构体系材料。本文首次利用杓际跹芯苛思钢只诟焕障┙鹗裟擅缀铣晌锏墓庋Х窍性。引入了用以袁征材料非线性吸收强弱的物理参数#肓薑。来表征材料的非线性折射的强弱。应用激发态非线性吸收和折射理论分析了实验结果。研究牧系墓庋薹匦裕⑾钟刹煌娜〈虢鹉擅琢W雍螅材料的限幅性发生浠S眉し⑻绽砺鄯治隽耸笛榻峁砻鞔蟮南幅性主要起源于激发态吸收。这项研究得出了基于富勒烯金纳米粒子合成物的光学非线性参数和限幅特性,同时加深了对纳米材料的认识。关键词:富勒烯光学非线性纳米结构体系光限幅专业:物理
⒄褂胗τ依据线性光学原理制成,一般分为吸收型、反射型、衍射型、光电型、反射一吸收型五的性能,如激光测距机、激光雷达、激光通讯、激光制导、激光陀螺、激光引信、激光战况显示系统等。更重要的是新一代激光武器,它利用发射的高能量的激光束直接消灭激光武器主要分为战术激光武器和战略激光武器两种。战术激光武器用于攻击光电要用于攻击卫星、天基武器站和战略导弹。目前,用于攻击光电传感器的激光干扰与致激光干扰与致盲武器的应用给探测器及士兵的眼睛带来了日益严重的威胁。这类武器主要用于干扰或破坏飞机、导弹、军舰、坦克等系统的望远镜、瞄准镜、夜视仪、测距机、电视跟踪器、热像仪、导引头等光学部件,可使光电传感器输出饱和甚至破坏,使光学系统熔化或产生龟裂,并出现磨砂现象。另外,激光辐射人服可造成人跟暂时性激光防护的目的是保护己方人员和设备免受激光的危害。早期的激光防护器件大多种。这些防护器具有一定的防护作用。但却存在着各种不足,如防护波段窄、可见光透射率低、防护角度范围受限、结构复杂、成本高等,尤其是对高强度、短脉冲、波睦可的学科和研究领域。年,热耸状卧谑笛橹泄鄄斓搅斯庋Ф涡巢ㄏ窒蟆薄后来瓸对此进行了理论阐述。从此,非线性光学作为~门崭新的学科迅速实际上,光学现象和其他物理现象一样,从根本上来说都是非线性的。线性只是一种近似。当激光的强度很高时,介质的极化强度与激光辐射场强之间不再是简单的线性自激光问世以来,激光技术在军事领域的应用一直受各国的重视,各国纷纷制定军用激光技术研究与发展计划,并投入大量的资金。激光技术的应用提高了许多军事殴备传感器ㄈ搜、飞机及战术导弹,这种武器己在海湾战争中使用:战略激光武器主或永久性失明。因此,各国都在抓紧研制激光防护系统。调谐激光的防护效果不理想。所以对于激光防护的研究己转向了基于非线性光学原理的激光器的发明提供了一种强度高、单色性好、相干性好的光源,进而引发了许多新发展起来。关系,而是与场强的二次项、三次项以至更高次项有关,因而出现了各种非线性光学现象。非线性光学现象基本上可分为三种:一是在菲线性介质中传播的各种波间相互藕合而呈现的倍频、和频、差频、和四波混频”’等现象;二是介质在光场作用下由于折射率的改变而引起的光束的自聚焦”⒐馐韵荨⒐庋忍薄透猩庹ばвΦ认窒螅目标或使之失去作用。盲武器已装备部队。方向。基于富勒烯金属纳米合成物光学非线性研究
堕:—阂三是当共振介质在窄脉激光的作用下,产生的类似磁共振的光子回波、光学张动、自由感应衰减等瞬态相干现象。非线性光学大大丰富了人们对光与物质相互作用方面的知识,推动了激光技术本身,也推动了光学信息处理、光计算、光通讯等技术的发展。在激光防护方面,基于非线性光学原瑾的限幅技术已成为人们努力探索的方向。光限幅效应是指介质在低光强下具有较高的线性透过率;””’。。到目前为止,概括起来基于非线性光学的限幅技术有以下几种⋯窍咝晕招包括反饱和吸收型和双光子吸收型幢ズ臀当材料的激发态吸收截面大于基态吸收截砸时,在弱光的作用下,基态吸收起主要作用材料呈弱吸收、高透射性质;在强光入射时,激发态吸收起主要作用,材料呈现强吸收、低透射性质,光经过材料时,其功率密度变化可用下面的公式描述:以ü庥谖铡当半导体的禁带宽度和入射光子能量满足;。时,在强激光的作用下,出现双光子吸收效应,即价带载流子吸收两个光子能量跃迁到导带。此时,光束经过材料时,功率密度按下面公式变化