高灵敏度光学非线性动力学测量技术的研究

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非线性光学材料在全光开关和光信息技术等领域存在着很大的应用前景,便捷可靠的测量方法对于研究非线性光学材料必不可少。目前已经有许多不同种类的测量方法,为了增加它们的测量范围和系统灵敏度,科学工作者们进行了大量的改进和完善工作。  本文介绍了一种基于top-hat Z-扫描的挡板Z-扫描测量技术。该方法用一个圆形挡板和小孔组合来替代top-hat Z-扫描光路中的远场小孔,只允许脉冲边缘的高频信号光通过并对其测量,从而提高了测量系统的灵敏度。用该测量方法研究了一种非线性相移较小的静电自组装酞菁铜薄膜在皮秒脉冲下的光学非线性,结果显示该薄膜具有很强的折射效应且归一化透过率曲线为一单峰形状。  本文在挡板 Z-扫描测量技术的基础上,引入带有时间延迟系统的泵浦光路,提出了一种具有高灵敏度的研究材料非线性动力学方法:挡板泵浦探测技术。比较了挡板泵浦探测技术与相位物体时间分辨泵浦探测技术对CS2溶液折射效应的测量结果,发现挡板泵浦探测技术比相同条件下的相位物体时间分辨泵浦探测技术提高了两个数量级的测量灵敏度,并用该测量方法研究了非线性响应较弱的二甲基甲酰胺(DMF)的光学非线性。
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