強雙光子吸收分子材料的非線性光學參量的動力學表征.pdf

1、目前，伴隨著超短超強脈沖激光技術(shù)迅猛發(fā)展，大量具有良好光學特性的有機分子材料和高分子化合物的不斷出現(xiàn)，從而使激光脈沖與有機分子相互作用的研究進入了一個新的領(lǐng)域。本論文通過嚴格求解和采取近似多種途徑模擬了物質(zhì)與激光的相互作用過程，研究了物質(zhì)的光限幅效應，含時電離對動態(tài)雙光子吸收截面和光限幅效應的影響，溶劑效應對介質(zhì)分子光限幅效應的影響以及超短脈沖在PNA分子中傳播中的洛倫茲局域場效應。
　　1、含時電離對光限幅效應的影響
　　

2、以4，4’-二(二苯基氨基)苯乙烯(BDPAS)分子體系為研究對象，通過采用時域有限差分法和預估矯正法數(shù)值求解 Maxwell-Bloch方程，模擬了飛秒激光脈沖在該分子介質(zhì)中的傳播過程，研究了光電離對分子材料光限幅行為的影響。結(jié)果表明，光電離對光限幅行為的影響與傳播距離、輸入光強強度有著密切的關(guān)系。在傳播距離足夠遠和入射光強足夠大的情況下，光電離有利于增強分子材料的光限幅效應。
　　2、溶劑效應對介質(zhì)分子動態(tài)雙光子吸收截面和光限

3、幅效應的影響
　　研究了納秒和飛秒脈沖下4，4’-bis(dimethylamino) stilbene(BDMAS)分子材料的動力學雙光子吸收截面和光限幅行為。在可見光范圍內(nèi)，分子可以用三能級模型來描述。數(shù)值結(jié)果表明 BDMAS分子介質(zhì)表現(xiàn)出強的光限幅行為。可以觀察到飛秒時域下的飽和雙光子吸收現(xiàn)象，具有大的非線性吸收截面的材料更容易達到飽和。由于兩步 TPA的貢獻，在納秒脈沖下 BDPAS分子的動態(tài) TPA截面要比超短飛秒脈沖下

4、的高三個數(shù)量級。我們重點研究了光限幅行為的溶劑效應。隨著溶劑極性的增加，動力學窗口變寬。在光限幅區(qū)域，隨著溶劑極性的增加，BDMAS分子的動態(tài)雙光子吸收截面減小，這和實驗結(jié)果是一致的。
　　3、超短脈沖在PNA分子中傳播中的洛倫茲局域場效應
　　我們應用不考慮慢變幅近似和旋波近似的全波的Maxwell-Bloch方程研究了在共振和非共振條件下超短脈沖在PNA分子中傳播中的洛倫茲局域場(LFC)效應。當具有較大傳播面積的脈沖在