导读:本文包含了叁阶非线性光学效应论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:效应,光学,谐波,电场,电光,克尔,线性。
叁阶非线性光学效应论文文献综述
张丽[1]（2019）在《硅、锗MOS结构的场致二阶非线性光学效应的研究》一文中研究指出硅、锗MOS结构是硅基和锗基半导体器件的基本结构单元,作为集成电路基本器件单元的MOSFET和CMOS中的栅区就是典型的MOS结构。MOS结构中的界面特性对器件性能的影响巨大,因此分析MOS结构的界面性质十分重要。早期,人们对硅、锗材料表面和界面的场致二次谐波产生效应进行了深入研究,并将其发展为检测硅、锗材料表面和界面性质的有效方法。但是人们对硅和锗表面、特别是硅和锗MOS结构界面处的场致Pockels效应和场致光整流效应研究甚少。因此,本论文将重点开展这方面的研究工作,并探索将场致Pockels效应和场致光整流效应作为表面和界面分析方法的可行性。论文的主要研究工作和取得的研究结果如下:1.基于经典极化理论,对场致Pockels效应和场致光整流效应进行了理论描述。测量了Si(100)和Si(110)MOS结构中界面层和表层的Pockels效应和光整流效应。发现SiO_2/Si界面处的Pockels信号和光整流信号远强于无SiO_2薄膜的硅表层中的相应信号。Raman光谱结果表明,Si(100)和Si(110)晶面沉积SiO_2薄膜后,导致Raman峰位都蓝移了1.75 cm~(-1),证明SiO_2薄膜导致硅表层产生了压应力,并估算出由应力诱导产生的二阶非线性极化率分别为13.8 pm/V和11.6pm/V。2.对Ge(100)和Ge(110)MOS结构的场致Pockels效应和场致光整流效应进行了测量。实验结果表明SiO_2/Ge界面和Ge晶体表层附近均存在显着的Pockels信号和光整流信号,并且沉积了SiO_2薄膜一侧的Pockels信号和光整流信号均强于未沉积SiO_2薄膜一侧。Raman结果表明,表面的SiO_2薄膜在Ge(100)表层引起了张应变,导致Raman峰位红移了1.79 cm~(-1),由张应变诱导产生的二阶非线性极化率约为271.5 pm/V。3.测量了Si(100)、Si(110)和Ge(100)MOS结构中场致光整流信号沿晶面法线方向的分布。利用极化场与光波电场的重迭积分对实验数据进行了理论模拟,并估算出在SiO_2/Si(100)界面层和Si(100)表层处由电场诱导的二阶非线性极化率张量的大小约为x_(Ⅰ-电场)~(2eff)≈13.67 pm/V,x_(Ⅱ-电场)~(2eff)≈13.4 pm/V。在SiO_2/Si(110)界面层和Si(110)表层处由电场诱导的二阶非线性极化率张量的大小约为x_(Ⅰ-电场)~(2eff)≈16.02 pm/V,x_(Ⅱ-电场)~(2eff)≈11.05 pm/V。证明场致光整流信号的分布与MOS结构-电场内的界面态、自建电场、应变场、空间电荷区宽度、光斑尺寸密切相关。场致光整流效应可以作为研究硅、锗等具有反演对称性的材料表面或界面性质的辅助手段。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-05-01）
张海[2]（2016）在《Si(100)和Si(110)表层二阶非线性光学效应的研究》一文中研究指出本论文主要内容是对硅材料(100)和(110)晶面表层的场致二阶非线性光学效应的研究,重点是对场致线性电光效应和场致光整流效应的研究。硅材料具有来源广泛,价格经济,工艺成熟易兼容等优势,所以在光电集成领域获得了广泛的应用。由于理想硅晶体是点群对称性为Oh的立方晶系晶体,各向同性,存在反演对称中心,在偶极近似条件下,硅材料的x(2)等于零。理论上硅不具有倍频、和频、差频、线性电光效应、光整流、二次谐波效应等二阶非线性光学效应,这是长久以来限制硅在非线性光学领域中应用的重要因素。尤其是硅的调制器件一直难以获得实际的应用。但是电场可以破坏硅晶体的反演对称中心,使其获得非零的等效二阶非线性极化率张量。研究硅晶体中电场诱导的线性电光效应和光整流效应等二阶非线性光学效应,对于硅基光电子器件的设计有重要意义。本文应用经典的极化理论,对线性电光效应和光整流效应的基本概念和物理机制进行了分析,并用折射率椭球和麦克斯韦方程组两种方式,对于线性电光效应进行了描述。这是本文工作的理论基础。本文从理论上对电场分别沿着硅[100]和[110]两个晶向的情况下硅晶体对称性的改变进行了论证。证明了：当电场沿着硅[100]晶向时,硅晶体的点群对称性由Oh点群下降为C4,；当电场沿着硅[110]晶向时,硅晶体的点群对称性由Oh点群下降为C2v。我们根据琼斯矩阵的计算结果设计了横向电光调制系统,对于硅(100)和(110)两个晶面表层的场致线性电光效应进行了实验测量,得到了电光信号随着外加电压信号线性变化的实验现象。证明了在硅晶体晶面表层,内建电场破坏了硅晶体的反演对称中心,获得了等效二阶极化率,因而可以观察到场致线性电光效应。同时,我们也进行了场致光整流效应的实验,得到了光整流信号随线偏振光方位角呈余弦变化的关系,符合我们的理论预期。证明了场致光整流效应的存在,也是对场致线性电光效应的侧面证明。此外,我们还研究了不同表层深度下光整流信号的差别,验证了场致光整流效应用于探测硅晶体表层空间电荷区内的电场分布的可行性。(本文来源于《吉林大学》期刊2016-06-01）
武文博[3]（2014）在《具有大的宏观二阶非线性光学效应的大分子的设计、合成与性能研究》一文中研究指出二十一世纪是信息全球化的时代。二阶非线性光学材料由于在远程通讯、数据存储、数据处理和太赫兹成像中的巨大应用前景而受到了广泛重视。与传统的无机晶体相比,有机/聚合物二阶非线性光学材料具有超快的响应速度、较大的非线性光学效应、高的光学损伤阈值、优异的加工性能和低介电常数等优点。有机/聚合物二阶非线性光学材料若要满足实际应用的要求,必须同时达到以下条件：足够大的宏观二阶非线性光学效应,良好的稳定性以及光学透明性。其中,如何将生色团高的μβ值转化为材料大的宏观二阶非线性光学效应一直是该领域研究的重点,也是难点。其原因在于生色团偶极之间存在强烈的静电相互作用,导致生色团倾向于中心对称的排列,造成电场极化条件下生色团有序化排列难度的增加。本论文在制备具有大的宏观二阶非线性光学效应的大分子方面做了一些探索,合成了共计104个未见文献报道的二阶非线性光学大分子(包括28个线型聚合物、29个超支化聚合物和47个树枝状大分子)以及15个小分子模型化合物,研究了它们结构与性能之间的关系。根据研究内容的不同,本论文可大致分为四部分,其主要内容和结论如下：1.第一章为绪论。在简要介绍二阶非线性光学材料的基础上,综述了近几年来有机/聚合物二阶非线性光学材料的研究进展,主要介绍了其设计与合成方法,展望了今后的发展方向,并在此基础上提出了本论文的设计思想。2.第二章至第八章为本论文的第一部分,该部分的主题为间隔生色团。根据“位分离原理”和“合适间隔基团概念”,使用具有合适尺寸的间隔基团来削弱生色团静电相互作用,一直以来也被认为是提高聚合物宏观二阶非线性光学效应的一种方法。然而,间隔基团在降低生色团相互作用的同时也会降低聚合物中有效生色团的浓度。在第二章和第叁章中,我们首次提出了使用一个具有较低β值的生色团作为具有较高β值的生色团间隔基团的方法。结果表明,具有较低β值生色团的引入确实可以降低生色团之间的静电相互作用,提高生色团在极化过程中有序化排列的程度；同时,具有较低β值的生色团同样可以对聚合物的宏观二阶非线性光学效应做出贡献；另外,由于间隔生色团较低的β值,聚合物的光学透明性同样会得到改善。据此,我们提出了“间隔生色团”概念。在第四章和第五章中,我们设计出了主生色团为主链型,间隔生色团为侧链型的一种“半主链”型二阶非线性光学聚合物,并将其应用于“H”型生色团中。在这种“半主链”型聚合物中,间隔生色团的引入解决了主链型二阶非线性光学聚合物中生色团难以极化的问题,而主生色团主链型的结构使得极化后生色团的有序化排列也具有很好的稳定性。在此基础上,在第六章至第八章中,我们进一步将“间隔生色团”概念应用于具有良好位分离效应的超支化聚合物和树枝状大分子中,发现当两种不同的生色团交替排列,且最外围的生色团为β值较大的主生色团时,相应的超支化聚合物或树枝状大分子具有较高的宏观二阶非线性光学效应。特别地,满足此条件的第五代树枝状大分子D4的宏观二阶非线性光学系数d33值分别达到了253.0pm/V。3.第九章至第十四章为本论文的第二部分,该部分的主题为Ar-ArF相互作用。与富电子的苯环不同,由于氟原子具有最强的电负性,其强烈的拉电子作用导致全氟取代苯是缺电子的,因此五氟苯与苯环之间存在着强烈的静电相互作用。在第九章和第十章中,我们首次将作为间隔基团的苯环替换为五氟苯,发现作为间隔基团的五氟苯与聚合物主链上的芳环之间存在强烈的静电相互作用,这种相互作用可以帮助生色团在极化过程中形成更加有序化的排列,同时也能增加生色团在极化后形成的有序化排列的稳定性。在第十一章和第十二章,我们将这种相互作用应用于超支化聚合物中,发现不同的共聚单元,不同的五氟苯连接位点,都会对聚合物的宏观二阶非线性光学效应产生很大的影响。对于AB2型超支化聚合物而言,最外围的五氟苯会使超支化聚合物的宏观二阶非线性光学效应有所上升,而内部的五氟苯则会使聚合物的宏观二阶非线性光学效应略有降低。在第十叁章和第十四章中,我们将在超支化聚合物中得到的结论应用到树枝状大分子中,制备了一系列含不同生色团,最外围含不同间隔基团的树枝状大分子,发现最外围的五氟苯可以与内部生色团中的给体产生强烈的Ar-ArF静电相互作用,进而改善枝状大分子的空间构型,从而影响其宏观二阶非线性光学效应。将Ar-ArF相互作用与“间隔生色团”概念进一步相结合后,第五代树枝状大分子D22的d33值达到了257pm/V,是迄今为止以偶氮苯作为生色团所能达到的最高值。4.第十五章至第十九章为本论文的第叁部分,该部分的主题为“星”型生色团和类球型树枝状大分子。在第十五章中,我们将叁个生色团通过共价键连接到一个具有枝状结构的核上,合成了一类“星”型生色团。理论模拟发现,这种“星”型生色团的空间构型非常接近于Dalton等人所推荐的生色团最佳构型——球形,因此含这类生色团的聚合物也具有相对较高的宏观二阶非线性光学效应。在第十六章至第十八章中,我们以这种“星”型生色团作为核,低代数AB2型树枝状大分子作为枝,结合“间隔生色团”概念和Ar-ArF静电相互作用,设计并合成了一系列树枝状大分子。相对于普通的AB2型树枝状大分子,这种树枝状大分子的空间构型更接近于球形,因此在本论文中,我们将其命名为“类球型树枝状大分子”。这些类球型树枝状大分子均具有非常高的宏观二阶非线性光学效应,有13个类球型树枝状大分子的d33值都超过了200pm/V。在第十九章中,针对高代数树枝状大分子的合成比较繁琐,并不利于实际应用的问题,我们还通过“正交法”和两步“一锅法”的合成步骤,对树枝状大分子的合成进行了改进。最终,我们通过两步“一锅法”的反应,以49.2%的总产率制得第四代类球型树枝状大分子。5.第二十章至第二十叁章为本论文的第四部分,该部分的主题为二阶非线性光学聚合物空间构型的改进。在第二十章和第二十一章,我们通过提高超支化聚合物支化度来改善其空间构型,进而提高其宏观二阶非线性光学效应。我们分别通过了AB4的合成路线和AB2+AC2的合成路线,制备了两个超支化聚合物,并通过核磁共振谱计算出了它们的支化度分别为0.691和0.791,它们的宏观二阶非线性光学效应也达到了通过AB2型的聚合方法制得的具有类似结构的超支化聚合物的1.22倍和1.53倍。在第二十二章和第二十叁章,我们将树枝状大分子与线型聚合物或超支化聚合物相结合,设计并合成了五种具有新结构的聚合物,分别为：两类主链型树枝状聚合物；一类含有树枝状分子作为侧链的超支化聚合物；两类以树枝状分子作为部分主链的超支化聚合物。其中,以低代数类球型树枝状大分子作为单体的超支化聚合物具有最好的非线性光学性能,它们结合了树枝状大分子宏观二阶非线性光学效应高和超支化聚合物生色团有序化排列稳定性强的优点。其中,效果最好的是HP28,其d33值达到了166pm/V,而且去极化温度也达到了117℃。(本文来源于《武汉大学》期刊2014-04-01）
张晓青[4]（2013）在《基于飞秒激光的半导体纳米线二阶非线性光学效应研究》一文中研究指出纳米光子学是纳米科学技术的重要分支，主要研究亚波长尺度下光与物质相互作用的基本规律及应用。半导体纳米线作为纳米光子学中重要的基本素材元件，兼顾了纳米尺寸下特有的局域场增强效应及半导体材料的复合发光特性，在强光场作用下其非线性系数会显着增强，从而产生明显优于块状半导体材料的非线性发光特性。近十几年来，研究人员已经对其在纳米激光器、混频器、太阳能电池、光电集成回路、生物传感等领域的应用潜力进行了极具创新和想象力的前沿探索，并取得了突破性成果。本文在纳米光子学的框架内充分调研了半导体纳米线的发光特性，对前人理论和实验方面的工作进行了综述。着重介绍了半导体纳米线的非线性共振和非线性非共振响应特性，探讨了纳米线结构二阶非线性效应产生的物理机制。其次，重点对纯闪锌矿GaAs纳米线的两种二阶非线性光学特性进行了实验和理论分析。利用有限元法（Finite Element Method, FEM）在稳态和瞬态条件下数值模拟了纳米线结构中局域场增强效应的存在，并在单根纳米线上成功模拟了SHG信号的产生。在此基础上，实验验证了纳米线的倍频特性，表明GaAs纳米线可以实现至少1300-1600nm波段的宽带倍频，可以对800-1800nm近红外波段范围内的入射飞秒激光进行精确的可调谐倍频，且倍频信号对于垂直于纳米线轴向入射的光场偏振具有极高的偏振选择性。最后对同样的纳米线进行了和频信号产生实验。利用1040nm单波长飞秒激光器和输出在1416-1770nm的光参量振荡器(Optical Parameter Oscillator, OPO)，成功在纳米线上探测到了可调谐的和频信号。其偏振敏感性相对于倍频信号较弱，本文利用块状晶体的非线性极化率张量对这一结果进行了理论解释。利用两脉冲互相关信号对参考光延时的敏感性可以较为精确地测量（误差2.4%）待测脉冲的脉宽。实验结果表明，纯闪锌矿GaAs纳米线对入射飞秒激光具有优良的倍频与和频特性，是一种高性噪比、宽波段响应的优良混频器，在纳米光子器件领域具有极具广阔的应用前景。(本文来源于《天津大学》期刊2013-12-01）
赵翠翠,董莉洁,王燕飞,杜恣毅[5]（2012）在《具有二阶非线性光学效应的金属次膦酸配合物的合成》一文中研究指出探索合成具有优良性能的非线性光学材料是物理学、化学、材料学等领域共同关注的一个热点。作为配合物二阶非线性光学材料,如何实现分子的无心堆积是一个关键所在。近期,我们注意到次膦酸基在合(本文来源于《中国化学会第28届学术年会第8分会场摘要集》期刊2012-04-13）
王奉敏,崔琳[6]（2011）在《叁阶非线性光学效应概述》一文中研究指出由于叁阶非线性光学效应具有普遍性,因此人们对大多数材料的非线性特性的研究主要是对材料的叁阶非线性特性的研究[1]。对叁阶非线性光学效应进行详细的介绍。(本文来源于《硅谷》期刊2011年15期）
郑小林,周学东,赵修建[7]（2011）在《As_2S_3玻璃的二阶非线性光学效应研究》一文中研究指出用传统的熔融冷却法制备了适用于光纤拉制的As2S3玻璃,研究了其透过率、热学属性、拉曼特性和二阶非线性光学性能及其稳定性。结果表明,对As2S3玻璃进行热-电场极化处理后,可以观察到明显的二次谐波发生信号,但是其稳定性较弱。拉曼分析表明样品在极化前后无明显结构变化。在5 kV、100℃对样品极化处理40 min后可获得最强的二阶非线性极化率值为0.38 pm/V。通过引入微量Na+后,可明显增强二次谐波发生信号的稳定性,这将有利于其在红外光电器件中的实际应用。(本文来源于《武汉理工大学学报》期刊2011年03期）
张志平[8]（2010）在《硅材料中电场和应力诱导的二阶非线性光学效应的研究》一文中研究指出本论文首先从理论上推导出直流电场和应力对硅材料对称性的改变,根据等效二阶非线性极化率张量的形式,当电场和应力沿[111]方向时,硅材料的对称性将由点群降为点群,证明了场致线性电光效应的存在,然后根据电光张量应变张量的具体形式,我们给出了电场和应力沿[111]方向时的实验方案。此外我们采用横向电光调制系统,制作出MISIM的样品结构,沿硅的[111]方向加调制电场,从实验上证实了硅材料中场致线性电光效应的存在。然后在硅材料上同时施加外加直流电场和调制电场,从实验上也观测到电场诱导的线性电光效应,同时观测到直流电场对硅材料反演对称性破坏作用的增强作用。此外,我们还利用等离子色散效应与偏振无关的特性,设计实验,将等离子体色散效应与电场诱导的场致线性电光效应进行了有效区分。最后应用相同的样品,我们还进行了场致光整流效应的实验。当电场沿[111]方向时,硅材料确实具有点群的对称性。同时我们也证明了硅材料中的场致光整流信号随外加直流电压的的增加而线性增大。(本文来源于《吉林大学》期刊2010-06-01）
范贺良[9]（2010）在《适用于全光开关的具有叁阶非线性光学效应的dmit材料聚合物复合薄膜的性能研究》一文中研究指出全光开关可以突破限制电、声、热、机械等光开关单通道传输速率的瓶颈,实现数据从源节点到目的节点的传输过程都在光域内进行。因而,研究解决可实现全光开关的关键材料与器件是当今国际光电科学技术发展的前沿问题,受到了人们高度关注。全光开关的类型有多种,其中最具代表性的Mach-Zehnder干涉型全光开关主要利用了材料的叁阶非线性光学效应。用一束控制光引起材料的折射率变化,信号光在其中通过时就会带来相位的变化,从而实现光开关的开关动作。其非线性相移与2πn2IL／λ成正比,其中I是光强,L是光波相互作用长度,n2是非线性折射率。全光开关的交换速度、能耗、对偏振态的敏感性、插入损耗等性能,均取决于用于器件制备的叁阶非线性光学材料。长期以来,国际上对叁阶非线性光学材料的研究主要集中在基于分子取向的铁电液晶、基于带隙共振吸收的半导体、金属氧化物类、硫系玻璃、有机染料、富勒烯衍生物及以聚乙二炔、聚乙炔、聚苯乙炔为代表的聚合物等材料上。其中,液晶的响应速度偏慢,有机染料和聚乙二炔等导电聚合物的非线性折射率较小,半导体材料由于其带隙共振作用导致非线性吸收较大、响应速度也变慢,总之,以上几类材料都难以满足全光开关器件化的要求。本论文基于全光开关应用的需要,致力于探索集高叁阶非线性光学效应和高迁移率性能于一体的配合物型材料,即从有机配合物超导体、导体和半导体一类材料中探索高迁移率的材料,从而避开线性吸收区域工作并响应速度极快。特别是当配合物型材料在有机共轭体系中引入金属离子以后,金属与有机体系之间的电荷转移使得整个共轭体系的电子离域性更强,可以进一步增强有机化合物的叁阶非线性光学特性并提高迁移率,产生具有快速响应的非共振叁阶非线性光学效应。早期,1,3-二硫杂环戊烯-2-硫酮-4,5-二巯基(简称dmit)类有机配合物材料导电特性被人们广泛关注,对它们的叁阶非线性光学特性以及其它相关性能进行深入研究。近年来,人们渐渐发现这类材料的分子具有优良的π电子共轭体系,离域π电子很容易带来大的三阶非线性光学效应。本文将研究对象集中于dmit这一类有机／无机配合物型半导体材料,对它们的叁阶非线性光学特性以及其它相关性能进行深入研究。在前期工作中,本课题组已经对dmit类材料在溶液中的叁阶非线性光学特性做了较为深入地研究,筛选出了几种具有较大非线性折射和较小非线性吸收的材料。本论文在前人工作基础上,有针对性的对几种dmit类材料在薄膜中的叁阶非线性光学特性做了系统性的研究,从内部机理探讨了影响材料非线性光学特性的各项因素,并对影响薄膜非线性响应和光学质量的热致损耗和光传输损耗性质做了初步探索。目的是为了探索到适用于全光开关器件应用的非线性光学材料和提高材料叁阶非线性折射,降低线性和非线性吸收的理想途径,为材料的最终器件化提供实验和理论依据。本论文的研究工作主要体现在以下几个方面：1、Dmit/PMMA聚合物复合薄膜叁阶非线性光学特性研究。筛选出了几种具有较大非线性折射和较小非线性吸收,能够被考虑用在全光开关器件制作上的候选材料,并发现了其叁阶非线性光学性质与中心金属离子及结构密切相关的规律。全光开关器件要求材料不仅具有大的非线性折射率,而且需要具有小的线性和非线性吸收。对于采用Z-扫描方法得到的材料非线性折射率、非线性吸收以及二阶分子超极化率等光学参量,我们用两个品质因子W=n2I／α0λ和T=βλ/n2来分析dmit材料是否适合于全光开关器件的研制,当|W|>>1而且|T|<<1时,就认为这种材料符合全光开关器件研制要求。对金属离子分别为Au和Cu的dmit类材料的叁阶非线性光学特性研究发现,两类材料都具有较大的非线性折射效应,而Cu(dmit)2类材料相对于Au(dmit)2类材料则具有更大的非线性吸收。得到的两种Au(dmit)2类材料[C16H33(CH3)3N][Au(dmit)2] (CTAu)和[(CH3)4N][Au(dmit)2] (MeAu)的品质因子W和T都满足|W|>>1而且|T|<<1的要求,而Cu(dmit)2材料的|T|>>1。由此可断定,CTAu和MeAu两种材料满足全光开关器件对非线性光学材料的要求,在全光开关器件化方面具有较好的应用前景,而Cu(dmit)2类材料则不适合用在全光开关应用上。通过提高BFDT／PMMA聚合物复合薄膜中非线性基元的掺入量,薄膜的非线性光学响应得到显着提高,其中非线性折射增强的同时非线性吸收的变化很小。并且该类材料除了表现出较强的非线性折射效应以外,它们的非线性吸收效应很小以致于可以忽略不计,其品质因子W的值在1.05～3.87之间,而T≈0,基本满足|W|>>1和|t|<<1的要求,所以该类材料也是将来可以用在全光开关器件制作上的良好候选材料。2、dmit类材料的超快时间响应特性研究。采用飞秒时间分辨光克尔技术得到了dmit类材料的光克尔信号的响应时间都在200 fS左右,其响应速度比当前通用的电光开关的响应速度约快4～6个数量级。其中一些材料的响应时间是首次报道。以dmit类材料作为研究对象,除了由于它们具有较大的由π共轭结构引起的三阶非线性光学效应之外,更多的是因为其相对于其它材料具有超快响应速度的特性。3、Dmit／PMMA聚合物复合薄膜热效应因素研究。得出了随着薄膜体系内非线性基元掺入量的增加,薄膜非线性光学效应增强的同时,热效应影响也相应增大的规律。利用带有温度控制装置的棱镜耦合系统得到的dmit／PMMA薄膜的热光系数在10-5/℃量级。由热效应引起的热致折射率变化是阻碍全光开关器件实现开关状态和超快响应速度的主要因素。通过降低薄膜体系的线性吸收和非线性吸收,可以有效减小热效应的影响。4、BFDT/PMMA聚合物复合薄膜的光传输损耗研究。降低波导薄膜中的光传输损耗,可以提高薄膜光学稳定性和实用性,进而优化波导器件开关性能。通过比较不同掺杂浓度下BFDT/PMMA聚合物复合薄膜的光传输损耗系数,得出随着掺入量的增加,薄膜的传输损耗也呈近似线性增加的趋势。改善薄膜的制备工艺和表面处理技术,减少薄膜中的散射点,是有效降低光传输损耗的途径之一。采用聚合物包覆法制备的dmit/PMMA聚合物复合薄膜,以表面活性剂作为包覆剂,所制备的薄膜在扫描探针显微镜的观察下发现其表面均匀分布着dmit材料析出的纳米晶颗粒,颗粒的尺度约在20～50 nm之间。Dmit材料被均匀地掺入进了聚合物PMMA基质中去。用此种方法制备的BFDT/PMMA聚合物复合薄膜的光传输特性得到明显改善。5、Cu(dmit)2类材料在纳秒脉冲激发条件下的光限幅特性研究。通过一个五能级模型分析,得到Cu(dmit)2类材料在18ns脉冲激发条件下会发生反饱和吸收的结论,然后对其由反饱和吸收引起的光限幅特性做了详细研究。获得了的丙酮溶液样品在纳秒激光通过叁个不同光学厚度后的光限幅阈值,其高的线性透过率和低的非线性透过率性质揭示了Cu(dmit)2类材料在激光防护等光限幅领域良好的应用前景。并对这两种材料之间光限幅效应的差异从其内部分子不同阳离子结构的角度做了阐述,明确了阳离子半径更小是导致EtCu的光限幅特性强于BuCu的原因。综上所述,本论文对dmit类材料的叁阶非线性光学特性以及时间响应特性做了分析,研究了含金属离子和不含金属离子材料、具有同种金属离子和不同阳离子的材料、不同金属离子的材料在不同脉宽和波长下的非线性光学现象,揭示了阳离子和金属离子对材料非线性光学响应的影响和非线性吸收与不同脉宽之间的关系。另外,通过对不同掺杂浓度的dmit／PMMA聚合物复合薄膜的热效应和光传输损耗的研究,揭示了薄膜中非线性基元的掺入量对其热致损耗和光传输损耗的影响。通过对材料的筛选,获得了一些可以在全光开关及光限幅等领域有着良好应用前景的非线性光学材料。在现有材料的探索和性能研究的基础上,通过揭示材料分子结构以及外部因素与材料功能特性之间的内在联系,找到了一些解决问题的有效方法和途径,重要的是为将来进一步的深入研究指明了方向。本论文的工作将为下一步的波导器件制作与研究工作,提供重要的实验基础。(本文来源于《山东大学》期刊2010-05-22）
周学东,郑小林,陶海征,赵子强,陈军波[10]（2009）在《Ge-Ga-S-AgCl硫卤微晶玻璃的二阶非线性光学效应》一文中研究指出在275℃(Tg-40℃),将47.5GeS2-17.5Ga2S3-35AgCl硫卤玻璃保温6～48h后,获得了具有二阶非线性光学效应的硫卤微晶玻璃。X射线衍射(XRD)、可见-近红外透射光谱、扫描电子显微镜(SEM)测试结果表明,有AgGaGeS4微晶析出并均匀分布在整块微晶玻璃中。采用Maker条纹测试方法,研究了微晶玻璃中二次谐波产生(SHG)的效应,其产生的原因主要归结于微晶玻璃中析出的AgGaGeS4非线性光学晶体。获得的Maker条纹图形状是没有干涉条纹的圆形突起包络。当基频光入射角在0°左右时,二次谐波的强度出现最大值。最大的二次谐波相对强度值可达α-SiO2单晶的1/3。这种微晶玻璃极有希望应用于红外光谱区的光电调制领域。(本文来源于《功能材料与器件学报》期刊2009年04期）
叁阶非线性光学效应论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本论文主要内容是对硅材料(100)和(110)晶面表层的场致二阶非线性光学效应的研究,重点是对场致线性电光效应和场致光整流效应的研究。硅材料具有来源广泛,价格经济,工艺成熟易兼容等优势,所以在光电集成领域获得了广泛的应用。由于理想硅晶体是点群对称性为Oh的立方晶系晶体,各向同性,存在反演对称中心,在偶极近似条件下,硅材料的x(2)等于零。理论上硅不具有倍频、和频、差频、线性电光效应、光整流、二次谐波效应等二阶非线性光学效应,这是长久以来限制硅在非线性光学领域中应用的重要因素。尤其是硅的调制器件一直难以获得实际的应用。但是电场可以破坏硅晶体的反演对称中心,使其获得非零的等效二阶非线性极化率张量。研究硅晶体中电场诱导的线性电光效应和光整流效应等二阶非线性光学效应,对于硅基光电子器件的设计有重要意义。本文应用经典的极化理论,对线性电光效应和光整流效应的基本概念和物理机制进行了分析,并用折射率椭球和麦克斯韦方程组两种方式,对于线性电光效应进行了描述。这是本文工作的理论基础。本文从理论上对电场分别沿着硅[100]和[110]两个晶向的情况下硅晶体对称性的改变进行了论证。证明了：当电场沿着硅[100]晶向时,硅晶体的点群对称性由Oh点群下降为C4,；当电场沿着硅[110]晶向时,硅晶体的点群对称性由Oh点群下降为C2v。我们根据琼斯矩阵的计算结果设计了横向电光调制系统,对于硅(100)和(110)两个晶面表层的场致线性电光效应进行了实验测量,得到了电光信号随着外加电压信号线性变化的实验现象。证明了在硅晶体晶面表层,内建电场破坏了硅晶体的反演对称中心,获得了等效二阶极化率,因而可以观察到场致线性电光效应。同时,我们也进行了场致光整流效应的实验,得到了光整流信号随线偏振光方位角呈余弦变化的关系,符合我们的理论预期。证明了场致光整流效应的存在,也是对场致线性电光效应的侧面证明。此外,我们还研究了不同表层深度下光整流信号的差别,验证了场致光整流效应用于探测硅晶体表层空间电荷区内的电场分布的可行性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
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