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金纳米棒/有机-无机杂化凝胶玻璃复合材料的光限幅特性
摘要： 溶胶-凝胶法制备的有机改性硅酸盐（ormosil）凝胶玻璃因其诸多优势可作为不同功能分子或纳米材料的载体。金、银胶体纳米颗粒由于具有超快光学响应，在非线性光学领域极具应用潜力。本文通过溶剂辅助分散工艺制备了金纳米棒/ormosil凝胶玻璃纳米复合材料，并采用紫外-可见光谱、透射电镜、X射线衍射及光学限幅测试进行表征。结果表明：该金/ormosil纳米复合材料不仅保持了金纳米棒的光学限幅特性，还因热稳定性优异的二氧化硅基体而具有增强的耐热性。这种金属掺杂凝胶玻璃基体纳米复合材料有望成为可调谐激光防护用光学限幅器的候选材料。
关键词： 纳米复合材料、光学限幅、有机改性硅酸盐凝胶玻璃、热稳定性、金纳米棒
更新于2025-09-23 15:23:52
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糠基铵2-氯-5-硝基苯甲酸盐单晶的生长、光学、力学及非线性光学特性
摘要： 糠基铵-2-氯-5-硝基苯甲酸盐（FC）是一种具有增强三阶非线性的现代化有机材料。采用乙醇-水混合溶剂（1:1）缓慢蒸发法，获得了尺寸为17×4×2 mm3的FC晶体。粉末XRD分析中的精确峰揭示了该化合物的结晶特性。通过XRDA软件对粉末XRD数据计算得出晶格参数（a=11.77±0.012 ?，b=6.84±0.012 ?，c=16.33±0.028 ?，体积=1342 ?3）。该FC晶体属于单斜晶系，空间群为P21/c。紫外-可见光谱显示FC晶体的截止波长为325 nm，带隙为3.57 eV。根据Wemple和Di Domenico单振子模型计算得出色散因子Eo和Ed分别为4.24 eV和15.20 eV。由此计算出振子强度值为64.5134 (eV)2，光谱矩M?1=3.580 (eV)2，M?3=0.198 (eV)2。FC晶体在532 nm处的光学电导率（σ）为0.21×101? s?1。当FC样品在325 nm激发时，光致发光光谱中出现691 nm的红光发射峰。FC晶体的单脉冲激光损伤阈值（LDT）为14.40 GW/cm2。通过Z扫描技术测得分子三阶光学极化率（χ(3)）为4.02×10?? esu，二阶超极化率（γ）为2.64×10?3? esu。利用Z扫描技术获得的实部（Re χ(3)=0.19×10?? esu）和虚部（Im χ(3)=0.19×10?? esu）计算得出耦合因子（ρ*）为0.047。50°C时的比热容（Cp）为1.5810 (J·g?1·K?1)，热扩散率（α）为1.750×10?? m2/s，据此推算热光系数为5.34×10?? K?1。FC的最大输出功率体现了其光学限幅特性。
关键词： 三阶极化率、光学限幅、溶液生长法、光学材料、Z-扫描技术
更新于2025-09-23 15:22:29
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具有高光学限幅特性的二维Ruddlesden-Popper型有机-无机杂化钙钛矿量子点
摘要： 由于其可调的光学特性，混合钙钛矿已被研究用于多种潜在应用。本文报道了采用自上而下方法合成二维（2D）Ruddlesden-Popper（RP）混合钙钛矿量子点（QDs）。所制备的二维RP钙钛矿量子点在紫外区展现出高强度且尖锐的光致发光。吸收光谱中的尖锐峰和紫外区的强烈光致发光表明这些颗粒存在强量子限域效应，该结论进一步通过X射线光电子能谱得到证实。通过光学z扫描技术，这些量子点表现出优异的非线性光学散射与吸收特性；而光声z扫描技术则揭示其具有强烈的非线性吸收特性。采用两种互补技术评估非线性光学特性，有助于深入理解光限幅过程中的非线性机制。光学z扫描测得的双光子吸收系数为7.2×102 cm/GW，高于大多数钙钛矿纳米晶和纳米片。本研究由此揭示了一类新型材料——二维RP钙钛矿量子点，其展现的重要非线性特性对光限幅应用具有重要意义。
关键词： 鲁德尔斯登-波普钙钛矿、光学限幅、非线性光学特性、量子点、双光子吸收
更新于2025-09-23 15:21:01
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镍酞菁-二氧化钛杂化纳米粒子薄膜的光限幅特性
摘要： 本工作通过静电自组装逐层（LBL）技术制备了含有四羧基镍（Ⅱ）萘酞菁（NiNc）和二氧化钛纳米颗粒的超薄纳米复合薄膜。采用紫外-可见光谱、X射线光电子能谱（XPS）和原子力显微镜（AFM）对薄膜进行表征。通过18皮秒激光脉冲在600纳米波长下进行强度依赖性透射测量，研究了复合薄膜的光限幅性能。结果表明，该复合薄膜具有显著的光限幅响应（β ～ 5.4 × 10?7 m/W），其性能较纯TiO2和纯NiNc样品均有大幅提升。研究证实该纳米复合薄膜在光疗窗口波长范围内具备光限幅应用潜力。
关键词： 光学限幅、萘酞菁、纳米结构、自组装
更新于2025-09-23 15:21:01
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一维聚合物光子晶体腔中ZnS纳米颗粒的增强非线性光学特性
摘要： 报道了以硫化锌纳米颗粒为缺陷的聚合物一维光子晶体（1DPhC）增强的非线性光学吸收与光限幅特性。该1DPhC采用旋涂技术制备，以聚苯乙烯（PS）和醋酸纤维素（CA）分别作为高、低折射率材料。通过激光烧蚀技术在CA溶液中合成ZnS纳米颗粒，并完成其结构、形貌及非线性光学表征。通过在由10对CA/PS双层膜构成的布拉格反射镜之间插入ZnS纳米颗粒/CA缺陷层，设计出腔共振波长约532 nm的微腔结构。与ZnS参照样品相比，在532 nm脉冲激发下，含ZnS缺陷层的1DPhC非线性吸收与光限幅性能均显著提升（4.6倍）。该体系非线性光学特性的增强可归因于光子局域化导致的微腔模式中光场约束效应。当前系统对设计实用型非线性光学器件（如光限幅器、光开关等）具有重要价值。
关键词： 一维光子晶体、非线性吸收、光学限幅、Z扫描
更新于2025-09-22 21:08:09
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硫化铅和硫化铅/硫化镉量子点：通过光化学方法合成，结构、线性和非线性响应特性及光学限幅性能
摘要： 本工作采用一种新型光化学方法合成了PbS及PbS/CdS核壳量子点(QDs)。通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能量色散X射线分析(EDAX)、紫外-可见光谱(UV-Vis)和Z扫描技术对制备的量子点进行了表征。合成的量子点呈立方相球形形貌，采用应变-尺寸法估算其晶粒尺寸。布拉格衍射峰的整体偏移和(200)晶面的猝灭现象被解释为CdS壳层的生长。利用乌尔巴赫分析和Tauc公式研究了线性光学特性，发现量子点导带与价带的态密度具有三维特性。通过室温激子吸收峰估算的PbS量子点和PbS/CdS量子点尺寸分别为1.8纳米和2.7纳米，与应变-尺寸图分析结果高度吻合。CdS壳层的生长导致非线性折射率显著降低，同时非线性吸收显著增强。
关键词： 硫化铅/硫化镉，光化学合成，硫化铅，光学限幅，量子点，非线性光学特性
更新于2025-09-19 17:13:59
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利用光声技术识别激光诱导微气泡作为石墨烯纳米片液体悬浮液中光限幅的光散射中心
摘要： 碳纳米管、石墨烯和过渡金属二硫化物的液体悬浮液在光限幅方面表现出优异性能。然而其作用机制一直难以捉摸，通常归因于它们卓越的非线性光学特性（如非线性吸收或非线性散射）。以石墨烯为例，我们证明光热微气泡作为强光散射中心是导致光限幅的原因：石墨烯片层吸收入射光后升温至水的沸点以上，从而产生蒸汽和微气泡。这一结论基于对激光束上方气泡的直接观测，以及激光诱导超声波与光限幅之间的强相关性。石墨烯的原位拉曼散射进一步证实，激光脉冲作用下石墨烯温度虽超过水的沸点，但仍远低于使其汽化形成石墨烯等离子体气泡的温度。光热气泡散射并非非线性光学过程，且仅需极低激光强度。该认知有助于设计更高效的光限幅材料，并理解纳米材料固有的非线性光学特性。
关键词： 拉曼、光声效应、气泡散射、石墨烯、光学限幅
更新于2025-09-16 10:30:52
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一种新型噻吩取代查尔酮衍生物的二阶和三阶非线性光学研究
摘要： 采用Claisen-Schmidt缩合方法合成了一种非中心对称查尔酮衍生物(E)-1-(噻吩-2-基)-3-(3,4,5-三甲氧基苯基)丙-2-烯-1-酮(TTMP)，并通过缓慢蒸发法培育出单晶。所生长的TTMP晶体属于正交晶系，空间群为Pna21。通过Hirshfeld表面分析(HSA)揭示了TTMP晶体的分子间相互作用，同时利用1H NMR、FTIR和FT-Raman光谱分析确定了晶体的结构构象。样品的紫外-可见-近红外光谱显示其在整个可见光及近红外区域具有优异的透光性。热重/差热分析/差示扫描量热法(TG/DTA/DSC)研究表明TTMP样品具有卓越的热稳定性和相变特性，且晶体在152.65°C前保持最高稳定性。使用Nd:YAG激光测得该晶体的二次谐波产生效率是尿素的1.93倍。通过二极管泵浦固态连续波(DPSS CW)激光的Z扫描技术，测定了三阶非线性吸收系数(β)、非线性折射率(n2)、三阶非线性极化率(χ(3))、二阶超极化率(γh)及光学限幅阈值等参数。结果表明TTMP分子是极具潜力的光电器件应用材料。
关键词： 赫什菲尔德曲面、光学限幅、二次谐波产生、Z扫描、单晶、查尔酮
更新于2025-09-09 09:28:46
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不同生长时间的Ag-CdSe纳米杂化材料非线性吸收与光限幅特性
摘要： 金属-半导体纳米复合材料因等离子体-激子耦合而具有广泛应用。通过开孔Z扫描技术研究了Ag-CdSe杂化纳米结构，发现随着激光功率增加，其吸收过程从可饱和吸收（SA）转变为反可饱和吸收（RSA）。选区电子衍射（SAED）和高分辨透射电镜（HRTEM）证实了晶体与形貌结构特征。光致发光光谱（PL）中出现红移现象，这归因于颗粒尺寸增大。这些有趣的特性可用于设计光学开关器件和光限幅器。
关键词： 光致发光、开孔Z扫描、银掺杂硒化镉、金属半导体纳米杂化结构、光学限幅、非线性吸收系数
更新于2025-09-04 15:30:14