过渡金属氧化物微晶玻璃三阶非线性光学性能的研究

论文摘要

光通信领域的日新月异和激光技术的发展均离不开非线性光学的支持。其中,包括全光开关、波长转换器以及脉冲调制器等关键性器件的开发均和三阶非线性光学性质密切相关,因此,三阶非线性材料的研究是相关研究的重点。在众多的非线性材料中,包含高极化率离子或基团的氧化物玻璃材料因为具有优良非线性性能、低光损耗、高光损伤阈值和优良机械加工性能等特点,是非线性光学器件的关键材料。因此,设计与制备新型非线性氧化物玻璃具有重要科学意义和实用价值。本课题围绕过渡金属氧化物玻璃体系的局域结构单元构型与非线性响应关联关系这一核心问题开展研究,发现[TiO6]配位结构有利于获得高非线性响应,通过析晶使相关结构单元有序化提高了非线性光学性能,制备了系列具有良好三阶非线性响应特性的微晶玻璃材料,研究结果为高性能非线性玻璃材料的研制提供了参考。具体取得了以下研究成果:1.以钛酸盐玻璃为研究对象,成功制备了分别包含[TiO4]、[TiO5]和[TiO6]微结构单元的玻璃体系。并通过实验和理论计算两种方法证明含有[TiO6]微结构单元的玻璃具有最强的三阶非线性系数。研究证明了玻璃中微结构的单元的构型是影响其非线性的重要因素。2.以钛硼酸盐玻璃为研究对象,通过析晶相变的手段,使得散乱分布在玻璃基质中的[TiO6]单元呈现出局域有序化排列。研究了微结构单元分布对玻璃非线性的影响这一问题。通过Z扫描测试发现析晶后玻璃的三阶非线性吸收性质得到了优化。同时,抗机械和激光损伤的性能也有了明显的提高。3.以铌硅酸盐玻璃为研究对象,通过玻璃析晶有效提升了三阶非线性光学响应、抗机械和抗激光损伤性能。由于所制备玻璃组成中增加了高极化率组分的引入,并且采用了单键强度较高的SiO2作为玻璃形成体,与同类材料相比具有更加优异光限幅性能。4.利用玻璃材料析晶相变的方法在玻璃中引入贵金属纳米颗粒制备了包含Sn掺杂ZnO微晶和Ag纳米颗粒的新型复合微晶玻璃材料。Z扫描测试结果表明所制备的复合材料在530900 nm波段均有较强的三阶非线性吸收。其他波段的非线性性质的表征有待进一步研究。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 时琢

导师: 周时凤,郭海涛

关键词: 微晶玻璃,三阶非线性光学性能,过渡金属氧化物玻璃,扫描

来源: 华南理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 物理学,无机化工

单位: 华南理工大学

分类号: TQ171.733;O437

DOI: 10.27151/d.cnki.ghnlu.2019.003947

总页数: 74

文件大小: 7126K

下载量: 93

相关论文文献

• [1].利用金属尾矿制备泡沫微晶玻璃的研究现状及展望[J]. 有色金属科学与工程 2020(02)
• [2].透明微晶玻璃的研究进展[J]. 佛山陶瓷 2019(02)
• [3].未来厨房重颜值 微晶玻璃步入发展新通路[J]. 现代家电 2019(08)
• [4].微晶玻璃稳步开拓增量市场[J]. 现代家电 2019(12)
• [5].微晶玻璃技术全球专利情报分析[J]. 中国陶瓷 2019(10)
• [6].装饰微晶玻璃板材的应用及其产业发展[J]. 上海建材 2017(06)
• [7].碳酸钙对缓冷高钛高炉渣制备泡沫微晶玻璃的影响[J]. 材料导报 2016(22)
• [8].仿软玉的微晶玻璃[J]. 玻璃与搪瓷 2017(03)
• [9].CaO-Al_2O_3-SiO_2系粉煤灰微晶玻璃的制备及其性能[J]. 材料热处理学报 2016(01)
• [10].浅谈压延微晶玻璃的出路[J]. 佛山陶瓷 2016(05)
• [11].K_2O-Na_2O-Al_2O_3-SiO_2系统牙科微晶玻璃匹配氧化铝陶瓷的初步研究[J]. 口腔医学研究 2016(11)
• [12].深度洗牌 微晶玻璃盼行业创新[J]. 现代家电 2015(02)
• [13].粉煤灰微晶玻璃研究进展[J]. 广东化工 2015(12)
• [14].氟氧微晶玻璃的研究进展[J]. 哈尔滨理工大学学报 2015(03)
• [15].Yb:YAG微晶玻璃的制备与光谱特性[J]. 青岛大学学报(自然科学版) 2013(04)
• [16].烧结法制备粉煤灰微晶玻璃的实验研究[J]. 硅酸盐通报 2013(10)
• [17].铁尾矿黑色微晶玻璃制备工艺概述[J]. 现代矿业 2020(06)
• [18].二次铝灰制备微晶玻璃及性能研究[J]. 硅酸盐通报 2019(03)
• [19].结合中国专利申请分析微晶玻璃制造技术的发展和应用[J]. 云南化工 2019(04)
• [20].微波热处理温度对尾矿微晶玻璃晶化过程及性能的影响[J]. 材料导报 2019(20)
• [21].压延微晶玻璃工艺简介[J]. 玻璃与搪瓷 2019(05)
• [22].浅谈微晶玻璃建材装饰通体板的发展进程与前景[J]. 陶瓷 2018(05)
• [23].CaO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃的制备及性能研究[J]. 陶瓷 2018(10)
• [24].晶化温度对锂铝硅微晶玻璃热膨胀系数和热稳定性的影响[J]. 玻璃 2015(12)
• [25].微晶玻璃的清洁与保养[J]. 建材发展导向 2016(16)
• [26].铕激活复相磷酸盐发光微晶玻璃的制备与表征[J]. 武汉工程大学学报 2015(02)
• [27].MgO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃微观缺陷与性能[J]. 深圳大学学报(理工版) 2015(04)
• [28].硅碱钙石微晶玻璃的析晶特性及其增韧机理研究[J]. 无机材料学报 2015(09)
• [29].微晶玻璃建材的研究及应用[J]. 居业 2015(16)
• [30].2013年微晶玻璃市场回顾与展望[J]. 现代家电 2014(07)

标签：微晶玻璃论文;  三阶非线性光学性能论文;  过渡金属氧化物玻璃论文;  扫描论文;