复旦大学信息学院光科学与工程系先进光子学材料与器件国家重点实验室, 上海 200433
提出了一种基于随机腔激光的新型平面随机微腔激光器, 它由一对多层介质膜反射镜组成的平面微腔和随机腔组成。实验发现, 该平面随机微腔激光器可产生单方向性、极底阈值、很窄线宽的激光出射。该结果为随机激光这一概念的应用提供了一种可行的技术路线。
随机激光 平面微腔
1 上海理工大学光学与电子信息工程学院, 上海 200093
2 复旦大学光科学与工程系,上海 200433
采用四倍频的Nd:YAG脉冲激光(波长266 nm,脉宽10 ns,脉冲能量密度300 mJ/cm2)对PbO摩尔分数在0.3～0.66的硅酸铅玻璃体样品进行照射,并对照射前后样品的X射线光电子能谱(XPS)进行了测量。研究发现266 nm激光照射前后Pb 4f和Si 2p的结合能没有变化,说明Pb和Si元素的价态没有发生改变;但X射线光电子能谱图上这两个峰的高度却有明显的变化:Pb 4f峰增高而Si 2p峰减小,说明硅酸铅玻璃受266 nm紫外激光照射后表面结构发生变化,PbO含量增大而SiO2含量减少。
材料 光谱学 硅酸铅玻璃 X射线光电子能谱
1 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
2 复旦大学科学与工程系先进光子学材料与器件国家重点实验室,上海 200133
3 中国科学院上海光学精密机械研究所中日光国际合作实验室,上海 201800
对不同辐照条件下近红外飞秒激光在K9玻璃内部诱导产生的暗化现象和永久性折射率改变进行了实验研究。通过辐照前后的显微镜图片、吸收光谱、电子自旋共振谱(ESR)以及激光衍射实验,分析了K9玻璃中暗化现象产生的微观过程,发现暗化是由诱导产生的空穴型色心引起的。暗化程度和折射率改变随激光强度、扫描速度、扫描行间距变化而变化。光致色心的形成与非线性电离有关。对折射率永久性改变进行了简单说明,其机理仍在探索中。
材料 暗化 折射率改变 飞秒激光 K9玻璃 非线性电离
1 聊城大学物理系,山东聊城,252059
2 复旦大学光科学与工程系,上海,200433
研究了三种萘酞菁化合物LB膜的制备,并通过二次谐波产生的方法研究了单个对称取代的萘酞菁化合物及双(四叔丁基萘酞菁)铒的二阶非线性光学特性,并对它们的产生机理进行了简单的讨论.单个对称取代的萘酞菁化合物,它们的二次谐波产生机制为磁偶极子耦合机制,双(四叔丁基萘酞菁)铒的二阶非线性光学特性起源于电四极子模型,且它的二阶非线性极化率χ(2)(或超极化率β)大于单个萘酞菁化合物.
二次谐波产生 Langmuir-Blodgett膜 中心对称的萘酞菁分子
复旦大学先进光子学材料与器件国家重点实验室光科学与工程系,上海,200433
采用四倍频的Nd:YAG脉冲激光(波长266 nm,脉宽10 ns)对氧化铅摩尔分数在0.3至0.5的硅酸铅玻璃体样品进行照射,并对照射前后样品的折射率及紫外-可见吸收光谱进行了测量.研究发现不同能量密度的266 nm激光照射硅酸铅玻璃体样品,会使样品的紫外-可见吸收光谱产生不同的变化:当266 nm激光能量密度较高时(150 mJ/cm2),样品在可见区域的吸收系数明显增大,样品表面会产生褐色斑点;而当266 nm激光能量密度较低时(50 mJ/cm2),尽管累计剂量较大,样品表面无斑点产生,吸收系数稍有增加,而折射率下降明显,最大Δn=-0.25±0.04.对氧化铅摩尔分数为0.43的硅酸铅玻璃用不同能量密度的266 nm激光进行照射,发现当激光能量密度大于某一阈值时,样品在可见区域的吸收系数突然增大,这可能是由于硅酸铅玻璃吸收266 nm激光能量导致局部温度升高而引起玻璃结构改变所致.
光学材料 固体缺陷 硅酸铅玻璃 光敏性 紫外-可见吸收光谱
1 中国科学院上海光学精密机械研究所,光子技术实验室,上海,201800
2 复旦大学光科学与工程系,先进光子学材料与器件国家重点实验室,上海,200433
3 复旦大学,光科学与工程系,先进光子学材料与器件国家重点实验室,上海,200433
聚焦的近红外飞秒激光在纯石英玻璃中诱导产生Si E′心.在宏观破坏前,色心含量随激光功率密度、辐照脉冲数呈线性关系增长.通过飞秒激光辐照前后石英玻璃的吸收光谱、电子自旋共振谱、荧光谱分析,提出了超短脉冲激光作用下Si E′心的形成过程,并认为激子自陷是色心形成的主要原因.
石英玻璃 飞秒激光 色心 激子自陷 silica glass fs laser color center self-trapped excition
复旦大学信息学院光科学与工程系先进光子学材料与器件国家重点实验室, 上海 200433
用溶胶-凝胶方法合成了掺饵含量为5×10^{-3}(Er/si摩尔比)的二氧化硅凝胶玻璃。研究了不同温度条件下用四氯化碳除水处理的效果。结果表明在900℃下,四氯化碳可以很好地去除样品中的羟基,而且荧光寿命与样品中水的含量表现出明显的关联性。经过处理的样品在室温下使用978nm激光抽运,测得1550nm的荧光寿命大于6ms。
材料科学 掺铒凝胶玻璃 溶胶-凝胶 四氯化碳 荧光寿命
1 聊城大学物理系,山东,聊城,252059
2 复旦大学光科学与工程系,上海,200433
研究了中心对称稀土夹心双萘酞菁化合物LB膜的光谱及其二阶非线性光学特性.双(四叔丁基萘酞菁)铒能制成很好的LB膜,不论在稀溶液中还是在LB膜中均主要以单体的形式存在,分子具有较大的超极化率β.由于分子为中心对称结构,所以它们的二次谐波产生机制不同于不对称萘酞菁化合物,研究证明它的二阶非线性光学特性起源于电四极子模型,其LB膜的有效二阶非线性极化率χ(2)为1.1×10-8 esu.
Langmuir-Blodgett(LB)膜 萘酞菁 二次谐波产生 Langmuir-Blodgett films Naphthalocyanine Second harmonic generation 原子与分子物理学报
2003, 20(4): 507
1 聊城师范学院物理系, 聊城 252059
2 复旦大学物理系三束改性国家重点实验室, 上海 200433
3 中国科学院感光化学所, 北京 100101
研究了两种不对称取代萘酞菁化合物LB膜的制备及其光谱特性, 并采用二次谐波产生技术研究了它们的二阶非线性光学特性。实验结果表明, 不同的取代基对萘酞菁化合物的二阶非线性影响非常大,三叔丁基银基萘 酞菁的二阶非线性极化率χ（3）为3.7×10^{-8} esu,约为三叔丁基萘酞菁的37倍。
不对称取代萘酞菁 Langmuir-Blodgett多层膜 二次谐波产生
1 中国矿业大学理学院物理科学与技术系,江苏,徐州,221008
2 复旦大学光科学与技术系,上海,200433
通过紫外-可见吸收光谱、二次谐波振荡和稳态荧光的测量,研究了半花菁(DAEP)Langmuir-Blodgett(LB)膜在不同制膜条件(压膜速度、半花菁和花生酸混合、亚相中加入碘离子)下,LB膜样品中半花菁分子的聚集体性质的改变和对非线性光学性能的影响.实验发现,纯半花菁LB膜中分子形成H-聚集体,从而导致吸收峰、荧光峰的蓝移和分子二阶非线性极化率β的减少.分子聚集程度的减少和分子二阶非线性系数β的增加可以通过增大压膜速度、半花菁和花生酸混合、亚相中加入碘离子等方法实现.
H-聚集体 半花菁 Langmuir-Blodgett膜 二次谐波振荡
