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利用准分子KrF激光器在Si及石英衬底上生长了TiO2纳米晶氧化物薄膜,系统讨论了基片温度、生长气氛等因素对薄膜结构特性的影响.通过实验参数的优化,得到了单相的锐钛矿和金红石相TiO2薄膜.x射线衍射及扫描电镜表明薄膜具有很好的结晶性和表面形貌,结合飞秒激光(800nm,50 fs)和z扫描方法测量了薄膜的非线性光学特性,通过开孔和小孔测量,得到了薄膜三阶非线性极化率的实部和虚部.