RGO-CdSe纳米复合材料的制备及其光学非线性吸收特性

通过两相法制备了氧化石墨烯 -硒化镉(GO-CdSe)纳米复合材料,并进一步通过水合肼还原, 制备了还原氧化石墨烯-硒化镉(RGO-CdSe)纳米复合材料。通过透射电镜(TEM)、 X射线衍射仪(XRD)、紫外可见光吸收(UV-Vis)光谱和荧光(PL)光谱对复合材料的 形貌、结 构和光学特性进行了表征。CdSe量子点为闪锌矿结构,粒径在6nm左右,基本均匀的分布在 RGO片上。在波长为532nm、脉冲宽度为30ps 的激光作用下,采用单光束Z扫描 技术,对复合材料的三阶光学非线性吸收性质进行了研究。研究发现,RGO-CdSe纳米复合 材料展现出反饱和吸收的非线性光学特性;相对于未附着CdSe量子点的 RGO,复合材料的光学非线性吸收特性有所增强。RGO-CdSe纳米复合材料的非线性吸收系数 为18.3cm/GW,高于纯RGO的11.2cm/GW。实 验 结果表明,RGO-CdSe纳米复合材料在光限幅器、光开关等光学器件方面有着潜在的应用前 景。     

新型金属铟酞菁酯的光学非线性和光限幅特性

文中介绍了一种新型金属铟酞菁酯化合物的合成方法。为了研究该化合物的非线性光学性质,在532 nm波长下,分别使用皮秒和纳秒脉冲对样品进行了Z扫描测试。实验结果表明该样品在皮秒和纳秒时域都有很强的反饱和吸收以及非线性正折射。对Z扫描实验数据进行数值模拟分别得到样品在皮秒和纳秒脉冲作用下等效的三阶非线性吸收系数和三阶折射率:ps=4.110-11m/W,ps=4.510-19m2/W 以及ps=5.110-9m/W,ps=1.510-16m2/W。分析讨论了激发态能及对该化合物非线性光学性质的影响,并使用纳秒脉冲激光对样品进行了光限幅测试,在T/T0=0.5时,阈值为2.0J/cm2,实验结果表明该样品拥有良好的光限幅性能。     

一种新型有机金属化合物的三阶光学非线性研究

为了研究一种新型有机金属化合物(十六烷基三甲基铵)双(1,3-二硫杂环戊烯-2-硫酮-4,5-二硫基)-镍(简称CTNi)的三阶非线性光学性质,配制了浓度为1.0×10-4mol/L的丙酮溶液作为待测样品,采用Z扫描测试技术,在波长为1064 nm,脉宽为40 ps的条件下研究了该样品的三阶非线性光学性质.研究发现,该材料具有很强的饱和吸收特性,其激发态有效吸收截面为eσff=1.47×10-18cm2,相应的非线性吸收系数β=-4.36×10-12m/W.另外,Z扫描曲线显示该材料还具有较强的自散焦效应,其三阶非线性折射系数n2=-1.55×10-18m2/W.     

苝类化合物自组装超薄膜的三阶非线性光学性质

在波长532 nm,脉宽30 ps激光脉冲条件下,利用Z-扫描技术对20-双层的类化合物自组装薄膜的三阶非线性光学性质进行了研究,此薄膜表现出很强的饱和吸收和自聚焦效应.采用一个改进的理论模型对带有双面结构的自组装多层膜的Z-扫描实验数据进行了理论拟合,得到此薄膜的非线性折射系数和非线性吸收系数,分别为γ=1.2×10-13 m2/W,β=-2.2×10-6 m/W.     

CdTe量子点掺杂玻璃的制备及其非线性光学性能

采用高温热熔融法制备了CdTe量子点掺杂的硅酸盐玻璃,测试了其拉曼、吸收和发射光谱,验证了量子点掺杂玻璃的量子尺寸效应。在飞秒激光(800 nm和960 nm)激发下,CdTe量子点掺杂玻璃产生了上转换荧光,证明了其为双光子吸收诱导发光,发现双光子荧光对激发波长有一定的范围要求,测得CdTe量子点掺杂玻璃的非线性吸收系数可达3.62×10~(-11) m/W。     

一种金属有机配合物的光限幅性质研究

合成了一种金属有机配合物二(四甲基铵)双(1,3-二硫杂环戊烯-2-硫酮-4,5-二硫基)-铜(MeCu),配制了其浓度为2×10-3 mol/L的丙酮溶液,采用开孔Z扫描方法,分别测试了该样品溶液在波长为1064 nm,脉宽为40 ps和波长1053 nm,脉宽15 ns条件下的非线件光学特性.结果表明,该材料在皮秒光强下表现出双光子吸收,吸收系数为4×10-13 m/W,而在纳秒光强下,该材料具有很强的反饱和吸收特性,吸收系数为7.07×10-11 m/W.进一步研究了该材料在不同光强下的非线性吸收性质,发现其在纳秒光强下有很强的光限幅特性,测试了其在15 ns的光限幅特性,结果表明,该材料在光限幅应用上具有潜在应用价值.     

石墨烯-硫化镉复合材料的三阶非线性光学性质

通过溶剂热法合成了石墨烯-硫化镉(G-Cd S)复合材料。利用X射线衍射仪、透射电子显微镜和紫外可见光谱仪对G-Cd S复合材料的结构、尺寸、形貌和吸收特性等进行了表征,结果表明硫化镉量子点的平均尺寸为7 nm,且较为均匀地附着在石墨烯上。利用单光束Z-扫描技术研究了G-Cd S复合材料在波长为532 nm、脉冲宽度为30 ps激光作用下的三阶非线性光学特性,结果表明G-Cd S复合材料具有正的非线性折射率和饱和吸收特性,其三阶非线性极化率为4.36×10-12esu,非线性吸收系数为-6.54×10-11m/W。与硫化镉量子点相比三阶非线性特性有较大改善。     

用于产生红外脉冲的碲烯纳米片的化学气相输运生长

碲烯具有宽带吸收、高迁移率和独特的拓扑性质，在红外光学应用领域被寄予厚望。本团队利用化学气相输运方法制备了高结晶性碲烯纳米片；结合精准的端面转移技术，获得了利于光纤集成的可饱和吸收体；基于碲烯的非线性饱和吸收特性，在1.55μm波段实现了稳定的被动调Q脉冲输出，中心波长约为1558 nm，脉冲宽度约为1.44μs，重复频率在87～133 kHz范围内可调。本研究结果拓展了新型碲烯纳米材料的应用场景，为可调谐脉冲激光提供了解决方案。     

CdTe和CdS量子点的非线性特性对比

应用Top-hat Z-scan技术在波长为532 nm,脉宽为190 fs激光脉冲下研究了CdTe和CdS量子点的光学非线性吸收和非线性折射特性。实验结果表明:在飞秒激光脉冲作用下,CdTe量子点的非线性吸收表现为饱和吸收,CdS量子点表现为反饱和吸收。CdTe量子点的非线性折射表现为自散焦,CdS量子点表现为自聚焦。尺寸分别为2.6、2.4 nm的CdTe量子点和CdS量子点的非线性吸收系数分别为-9.2610-14、0.7810-14 m/W,非线性折射率系数分别为-0.8610-20、1.4610-20 m2/W,三阶非线性极化率分别为2.7210-15、1.3610-15 esu。表明相近尺寸下不同材料的镉类半导体量子点的光学非线性吸收和非线性折射特性不同,并对其机理进行分析。     

不同激光脉冲作用下ZnS晶体非线性光学特性

用Z-scan技术在532 nm的皮秒激光脉冲和800 nm飞秒激光脉冲作用下分别研究了ZnS晶体的非线性吸收及非线性折射特性。实验结果表明,ZnS晶体在532 nm的皮秒激光脉冲作用下非线性吸收为双光子吸收,其非线性吸收系数为5.310-11 m/W,在800 nm的飞秒激光脉冲作用下非线性吸收为三光子吸收,非线性吸收系数为0.5910-21 m2/W2;在532 nm皮秒激光脉冲作用下,ZnS晶体的非线性折射率符号为负,自由载流子产生的非线性折射率的改变占主导,而800 nm飞秒激光脉冲作用下,ZnS晶体的非线性折射率符号为正,束缚电子产生的非线性折射率的改变为主要因素。     

磁控共溅射GaAs/SiO2细小纳米颗粒镶嵌材料的结构和非线性光学性质

应用磁控共溅射技术和后退火方法制备了GaAs/SiO2纳米颗粒镶嵌薄膜,并分别应用原子力显微镜、X射线衍射和卢瑟福背散射实验来观测薄膜的形貌、相结构和化学组分.结果表明GaAs纳米颗粒的平均直径很小(约为1.5～3.2nm),且均匀地分布于SiO2之中,薄膜中的GaAs和SiO2组分都符合化学计量关系.应用脉冲激光高斯光束对薄膜的光学非线性进行了Z扫描测试和分析.结果表明,薄膜的三阶光学非线性折射率系数和非线性吸收系数都由于量子限制效应而大大地增强,在非共振条件下,它们分别约为4×10-12m2/W和2×10-5m/W,在准共振的条件下,它们分别约为2×10-11m2/W和-1×10-4m/W.     

磁控共溅射GaAs/SiO2细小纳米颗粒镶嵌材料的结构和非线性光学性质

应用磁控共溅射技术和后退火方法制备了GaAs/SiO2纳米颗粒镶嵌薄膜,并分别应用原子力显微镜、X射线衍射和卢瑟福背散射实验来观测薄膜的形貌、相结构和化学组分.结果表明GaAs纳米颗粒的平均直径很小(约为1.5～3.2nm),且均匀地分布于SiO2之中,薄膜中的GaAs和SiO2组分都符合化学计量关系.应用脉冲激光高斯光束对薄膜的光学非线性进行了Z扫描测试和分析.结果表明,薄膜的三阶光学非线性折射率系数和非线性吸收系数都由于量子限制效应而大大地增强,在非共振条件下,它们分别约为4×10-12m2/W和2×10-5m/W,在准共振的条件下,它们分别约为2×10-11m2/W和-1×10-4m/W.     

金属-碳复合材料的制备及其非线性光学性质研究

基于浸渍法,成功制备了铁含量为10.7 wt %、铜含量为12.9 wt %的金属-碳复合材料,通过扫描电子显微镜、X射线粉末衍射谱、电感耦合等离子体原子发射光谱等手段表征了金属-碳复合材料的结构、形貌、晶型以及元素组成。通过开孔Z扫描实验和光限幅实验对该材料的非线性光学性质进行测试,该材料表现出优秀的反饱和吸收型非线性光学效应,透过率随着入射光强的增大而降低,光限幅阈值为0.43 J·cm-2,该材料在光限幅领域具有广阔应用前景。     

中心金属原子对萘酞菁化合物激发态的光学非线性增强效应

应用Z-扫描技术对比研究了萘酞菁铅和萘酞菁钯化合物在波长为532 nm纳秒激光脉冲作用下的三阶非线光学特性。实验结果表明,两种萘酞菁化合物均显现出较强的非线性吸收特性(反饱和吸收)和非线性折射特性(自聚焦)。理论拟合得出萘酞菁铅和萘酞菁钯的非线性吸收系数分别为6.5410-10 m/W和3.9010-10 m/W;非线性折射系数率n2分别为1.6810-10 esu和8.0410-11 esu;二阶分子超极化率系数分别为3.4410-28 esu和2.5710-28 esu,CS2二阶分子超极化率系数为4.3210-33 esu;两种萘酞菁化合物的二阶分子超极化率强于CS2近5个数量级。实验结果表明,萘酞菁铅化合物具有较强的非线性吸收和非线性折射特性,且大于萘酞菁钯化合物的光学非线性特性是由于萘酞菁铅化合物的重原子效应提高了其光学非线性特性。     

Synthesis of Nanocrystalline CaWO4 as Low-Temperature Co-fired Ceramic Material: Processing, Structural and Physical Properties

Nanocrystalline scheelite CaWO₄, a promising material for low-temperature co-fired ceramic (LTCC) applications, has been successfully synthesized through a single-step autoignition combustion route. Structural analysis of the sample was performed by powder x-ray diffraction (XRD), Fourier-transform infrared spectroscopy, and Raman spectroscopy. The XRD analysis revealed that the as-prepared sample was single phase with scheelite tetragonal structure. The basic optical properties and optical constants of the CaWO₄ nanopowder were studied using ultraviolet (UV)-visible absorption spectroscopy, which showed that the material was a wide-bandgap semiconductor with bandgap of 4.7 eV at room temperature. The sample showed poor transmittance in the ultraviolet region but maximum transmission in the visible/near-infrared regions. The photoluminescence spectra recorded at different temperatures showed intense emission in the green region. The particle size estimated from transmission electron microscopy was 23 nm. The feasibility of CaWO₄ for LTCC applications was studied from its sintering behavior. The sample was sintered at a relatively low temperature of 810°C to high density, without using any sintering aid. The surface morphology of the sintered sample was analyzed by scanning electron microscopy. The dielectric constant and loss factor of the sample measured at 5 MHz were found to be 10.50 and 1.56 × 10^?3 at room temperature. The temperature coefficient of the dielectric constant was ?88.71 ppm/°C. The experimental results obtained in this work demonstrate the potential of nano-CaWO₄ as a low-temperature co-fired ceramic as well as an excellent luminescent material.     

三氮杂桥C60衍生物的合成及其非线性光学性质

制备和研究了三氮杂桥C60衍生物（C60TA）的非线性光学性质。利用紫外（UV-Vis）、质谱（MS）和核磁（NMR）对制备的C60TA进行结构表征,UV-Vis谱图450 nm波长处无明显线性吸收,是非常好的非线性光学化合物。利用Z-扫描实验测定了在波长为532 nm、脉宽为8 ns条件下C60TA的非线性性能,结果...