【摘 要】
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Z-扫描技术是表征材料三阶光学非线性的一种重要而灵敏的方法;不仅可以测量三阶非线性极化率(χ3)的实部(Re[χ3])与虚部(Im[χ3])的大小,同时又可以确定其符号的正负。在改
【机 构】
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中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
【出 处】
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中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
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Z-扫描技术是表征材料三阶光学非线性的一种重要而灵敏的方法;不仅可以测量三阶非线性极化率(χ3)的实部(Re[χ3])与虚部(Im[χ3])的大小,同时又可以确定其符号的正负。在改变入射光束的波形进而影响Z-扫描测量精度的基础上,利用数值方法模拟Z-扫描的透射率曲线,不同透射率的三种入射光束与top-hat光束比较对Z-扫描测量灵敏度的影响,得出采用高斯-贝塞尔光束的闭孔Z-扫描曲线的灵敏度最高,其次是高斯光束,而爱里斑光束的测量灵敏度最低。但由于实验过程中得到的高斯-贝塞尔光束不易加以确认,所以在实验上利用灵敏度较高的top-hat 光束进行测量。对top-hat 光束,由小孔所截取的透射率为0.1-1.0的高斯光束进行测量并比较了其Z-扫描的透射率曲线,发现通过改变透过率不同的入射光束的小孔的半径可以提高Z-扫描测量灵敏度。在研究分散黄-7 薄膜的光学非线性过程中,发现此材料不仅有三阶光学非线性,还有不容忽略的五阶光学非线性。为了分析这种光学非线性机制,在理论上采用了有效的数值拟合的方法对三阶和五阶光学非线性加以区分。在实验上使用Nd:YAG 染料皮秒脉冲激光器,入射波长为1064nm,35ps 脉冲周期下采用top-hat光束测量并分析了分散黄-7 薄膜的三阶和五阶共存时的光学非线性。对于具有不能忽略的五阶光学非线性的材料,采用多次的不同光强度下的Z-扫描实验是必须的。通过对分散黄-7 薄膜的测量发现,如果Z-扫描曲线的峰-
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