應用泵浦探測4F成像技術研究光學非線性動力學.pdf

1、在本論文中我們利用結合了傅里葉光學和非線性光學的泵浦探測4F成像技術研究了克爾液體、有機大分子和半導體的光學非線性動力學。
　　我們利用高斯分解方法和零階漢克爾變換方法對Z掃描理論進行了系統分析。我們發(fā)展了適于大非線性虛相移條件下的Z掃描技術。我們利用納秒Z掃描技術在不同脈沖能量和激光器重復頻率下研究了(t-Bu)4PcGaI/PMMA薄膜的光學非線性。在排除了熱效應和高階光學非線性后，我們利用大吸收和折射非線性的Z掃描理論確定了

2、該薄膜的三階非線性吸收系數和折射率。
　　從非線性波動方程出發(fā)，我們應用簡并泵浦探測4F成像技術研究了克爾液體CS2中的啁啾頻率差雙光束耦合。我們對泵浦光和探測光為垂直線偏振的情況進行了理論和實驗上的研究。我們提供了適合解釋實驗的理論計算。我們發(fā)現了克爾液體中雙光束耦合對光強和相位動力學信號的影響。在不同偏振態(tài)下的實驗結果與受激瑞利翼散射的理論預期相符。在和受激瑞利翼散射相關的啁啾頻率差雙光束耦合理論的幫助下，人們可以利用泵浦探測

3、4F成像技術同時確定光強依賴的非線性折射率，分子重新定向弛豫時間和激光器的線性啁啾系數。
　　在皮秒脈沖激光532nm波長下，我們利用泵浦探測4F成像技術研究了ZnPcBr4/DMSO溶液的光學非線性并且實現了激發(fā)態(tài)非線性折射的直接測量。這種最新技術能夠提供高靈敏度并且可以同時提供材料系統的激發(fā)態(tài)吸收和折射動力學。當探測光在酞菁溶液中傳播和強泵浦光相互作用時，我們測量了它的透過光強和相位改變。我們使用了分子能級模型去解釋實驗結果。

4、在額外的納秒激光開孔Z掃描測量的幫助下，我們明確地獲得了和能級模型相關的光物理參數。我們也確定了純DMSO光強依賴的折射率，它顯示了一個正的并且小的值。另外，我們測量了分子的激發(fā)單重態(tài)和最低的三重態(tài)對非線性折射率的貢獻。我們發(fā)現在ZnPcBr4/DMSO分子系統中，雙光子吸收可以忽略。然而和基態(tài)吸收截面相比，單重激發(fā)態(tài)和三重激發(fā)態(tài)的吸收截面卻相當大，同時系際躍遷時間相當短。
　　我們將泵浦探測4F成像技術擴展到非簡并領域，利用非簡