导读:本文包含了线性与非线性光学论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:光子晶体,二维半导体材料,双曲超构材料,光学双稳态
线性与非线性光学论文文献综述
陈超鑫[1]（2019）在《由不同材料组成的一维光子晶体的线性和非线性光学特性》一文中研究指出光子晶体自从被提出以来,就被认为是新一代光电子信息技术发展的重要材料。周期性的光子晶体凭借其对电磁波的调控能力已经被应用于制备许多高性能光子器件。调节周期性光子晶体的结构与参数,使得光子晶体与背景材料之间实现完美的阻抗匹配,那么光波在介质中的传播,就会实现无损耗的完美传输。而利用自然界中的天然材料难以实现这一特性,这一特性对于一些对透射性能有要求的器件起着十分重要的作用。光子晶体不仅可以实现光波的完美透射,利用其光子局域的特性,一些对光吸收率非常低的材料,比如石墨烯、二硫化钼等,可以实现对光波的增强吸收与调控。在周期性结构的光子晶体中插入缺陷层,在缺陷处,电磁场因被两边势垒局域而迭加增强,出现光子局域,将低吸收率的材料放置于此处,会极大地加强其与光的相互作用,从而改善其在一些光子器件中的应用。在光计算和光电子信息技术为应用的研究背景下,作为实现全光信号处理关键功能的必要手段——光学双稳态被得到广泛的研究与关注,光子晶体作为操控光子的重要材料,已经被越来越多的用来制备光学双稳态器件。选取合适的激光波长,当光强增大到一定程度时,就会激发光学双稳效应。然而,这些都要求激光在正入射条件下,实现对角度不敏感的光学双稳效应,这对于制备光计算中的一些重要元器件具有重要意义。论文第二章我们分别在理论和实验上研究了由不同透明介质材料组成的对称一维光子晶体的透射特性,在可见光波段,证明可以实现极化不敏感和大角度的近完美宽透明带。完美的透明带归因于光子晶体与背景之间的良好的阻抗匹配,并且该新型的近完美宽透明带与光子晶体的周期数无关。理论和实验结果符合很好。利用该性质,可以用来研制广角宽带完美滤光片。论文第叁章主要研究利用光子晶体的光子局域,实现对二维半导体材料吸收率的增强与调控。我们分别设计了叁种不同的结构:表面含单层二维半导体材料的一维光子晶体,相比单层石墨烯的光吸收率,实现了接近4倍的增强吸收;缺陷中心含单层二维半导体材料的对称光子晶体,最大吸收率接近0.50;缺陷中心含单层二维半导体材料的非对称光子晶体实现了近完美吸收。利用含二维半导体材料的光子晶体可以促进其在光电子器件中的应用。论文第四章主要研究了在TM偏振条件下,含有双曲超构材料的一维光子晶体与金属激发的无色散塔姆等离子体激元时的光学双稳特性以及传统一维光子晶体的光学双稳特性。对于传统一维光子晶体,随着角度的增加,激发双稳态的临界波长保持了蓝移的特性。然而,利用含有双曲超构材料的一维光子晶体,通过调节合适的参数,实现了在一定角度范围内,激发双稳态的临界波长、临界阈值均保持不变。对于制备新型角度不敏感的全光开关等具有重要意义。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-19）
严玲玲,刘春光,蒋梦绪[2]（2018）在《吡啶取代的Lindqvist型多酸的线性和非线性光学性质及阳离子检测功能的理论研究》一文中研究指出采用密度泛函理论B3LYP方法计算了吡啶取代的Lindqvist型多酸(POMs)的线性(最大吸收波长,λ_(max))和非线性光学(NLO)[超瑞利散射(HRS)的第一超极化率,β_(HRS)]性质,探讨了其作为潜在阳离子检测剂的可能性.金属离子吸附能计算结果表明,吡啶取代的Lindqvist型多酸配体与金属离子之间均有较强的相互作用,相互作用强度大小顺序为Ni~(2+)>Cu~(2+)>Co~(2+)>Fe~(2+)>Zn~(2+)>Mg~(2+)>Ca~(2+).电子光谱和β_(HRS)计算结果表明,引入适当的供、受电子基团对该多酸配体进行修饰可有效调节线性和二阶NLO性质;同时,吡啶取代的Lindqvist型多酸对7种金属离子(Cu~(2+),Zn~(2+),Ca~(2+),Mg~(2+),Ni~(2+),Co~(2+),Fe~(2+))表现出了不同的检测行为.(本文来源于《高等学校化学学报》期刊2018年05期）
王咏梅[3]（2017）在《金属超表面中拉盖尔—高斯光束的线性和非线性光学调控》一文中研究指出1899年,A.Sommerfeld等人提出了一个新的概念“表面波”,它的产生过程是当一束光照射在金属表面时,其表面的自由电子就会由于电磁场的作用而发生集体振荡的现象,进而形成了沿金属表面传播的电子疏密波,这种波我们通常也称其为表面等离激元(surface plasmon polariton,SPP)。随着对其内在物理机制研究的不断深入,人们逐渐开始对其进行应用,光异常透射现象(EOT)就是得益于SPP应运而生的产物。与此同时,在存在着电子集体共振的EOT过程中,由于局域场的增强,对于金属表面非线性光学的研究也成为了一个新的研究热点。拉盖尔-高斯(Laguerre-gaussian,LG)模式是高阶光模式中的一种,不论是其低阶形式的涡旋光还是含有径向因子p的高阶LG模式,均在光通信、量子信息、光操控等方面的应用中有着极大优势。特别是高阶LG模式特殊的场强分布也对很多精密探测有所帮助,可以大大提高其感应极限。在本论文中,我们将以具有plasmon共振的金属超表面为载体,来研究高阶LG模式的一系列光学效应,这也为其在集成光子学领域的应用提供了有力的依据,具有潜在的应用价值。具体内容如下:1.通过测量透射倍频信号的方法,我们成功的计算出金属周期阵列在plasmon共振时的二阶非线性矩阵元的有效值。实验中我们采用时域有限差分法来设计样品,使样品在基波波长处存在plasmon共振效应,即“shape resonance”。此时通过数值模拟、理论推导、实验和结果的分析,我们得到了χ_xxx和χ_yyy的绝对值。最后又通过数值模拟解释两个有效值之所以不同的原因。本实验结果对于高效非线性微纳光子学器件的设计具有十分重要的意义。2.我们研究了在傍轴近似的情况下,带有轨道角动量的涡旋光在发生光异常透射现象时所展现出的光学性质。我们首先通过数值模拟来设计具有周期结构的样品,使样品在特定波长处发生EOT效应,然后我们应用马赫-曾德干涉仪来分析透射光的模式。最后我们得到以下结论:在周期结构样品中,经过光异常透射的涡旋光特性仍然可以得到保持;同时,涡旋光模式的引入也不会改变光异常透射的性质(包括透射峰、透射强度等)。3.我们研究了涡旋光在等离激元共振增强时的倍频过程。正如同第一个工作所述,本实验中我们依旧应用小孔内部的“shaperesonance”来增强局域场进而增强整个非线性转换过程的强度。通过实验我们得到结论:在小孔偏转方向一致的金属超表面体系里,涡旋光在plasmon共振增强的倍频转换过程中,出射的倍频光的拓扑荷数l2与入射基波光的拓扑荷数l1遵循公式2l1=l2,即轨道角动量守恒。这样的实验结果对于涡旋光在非线性光操控和微纳光子学器件中的应用起到了一定的铺垫作用。4.我们使用一个各向异性的金属超表面实现了高阶LG模式光束的产生。实验中我们使用的金属超表面是由一系列偏转角度不同的长方形纳米小孔构成的,通过模拟我们可知,当一束光透过此类金属超表面时,其在透射光中引入的相位的变化(θ)大小可以近似由小孔的偏转角度φ来决定,他们之间遵循公式θ = ±2φ。根据上述原理,我们成功的设计并制备了宽带波长范围内的高阶LG模式产生器件,其可以稳定的工作在700nm到100nm,p在原理上不受限制,本实验中p可以做到高达10。实验结果不仅揭示了光与各向异性的金属超表面之间的光学效应,此高阶LG模式产生器件还可以用于微纳领域的光操控和光操作中。(本文来源于《南京大学》期刊2017-08-01）
陈飞飞,乔北京,戴世勋,聂秋华[4]（2015）在《Ge-Sn-Se玻璃的线性与非线性光学特性研究》一文中研究指出本工作对Ge-Sn-Se叁元系统的硫系玻璃的线性与非线性光学性能做了系统的研究。我们发现当Ge-Sn-Se玻璃中的Se被逐渐替代为Sn时,玻璃的物理以及光学特性将会产生阈值现象。通过计算各个不同组分玻璃的平均配位数(mean coordination number,MCN)可以发现,玻璃的阈值现象出现在MCN=2.65附近,与基于玻璃网络的限制理论吻合,说明Sn在玻璃体系中主要以共价态的形式存在。用拉曼光谱对玻璃的网络结构进行研究,可以发现玻璃宏观的阈值行为能够以其微观结构的变化进一步解释。另一方面,我们利用OPA技术获得了Ge-Sn-Se叁元系统的硫系玻璃在中红外玻璃的叁阶非线性特性,并对其机理进行了研究。(本文来源于《第八届中国功能玻璃学术研讨会暨新型光电子材料国际论坛论文集》期刊2015-09-08）
梁红[5]（2015）在《磁性物质/金属结构线性及非线性光学效应理论研究》一文中研究指出磁性物质的线性及非线性效应来源于磁性物质对磁场的响应。对磁性物质的线性及非线性研究可以从其动力学磁化入手,求出其线性及非线性磁化率,找出其共振频率区间,并在此基础上进一步研究磁性物质的线性及非线性效应。铁磁性物质的共振区间处于微波频段,可以用来加工微波器件,典型的反铁磁材料的共振频率处于THz区间,可以用来加工THz信号。一般情况下反铁磁体的非线性效应比较弱,激发其非线性效应需要入射光具有很高的光强,现有的光源很难实现,因此,在现有光源的基础上设法提高磁性体系线性及非线性效应是一项很有意义的课题。目前,二次谐波技术及和频与差频技术是实现频率上转换和下转换的方法,也是产生新光源的常用手段。本文初步建立了反铁磁体和频及差频的二阶非线性理论,构造了磁性物质/金属结构,从理论上研究了法拉第旋光效应、克尔效应等线性磁光效应及和频生成、差频生成等二阶非线性光学效应,探索了可以提高线性效应及增强反铁磁膜和频与差频转换效率的方法。本文所研究的反铁磁非线性效应基于反铁磁磁矩和电磁波间的偶极相互作用而非传统非线性光学理论的非线性极化。主要研究方法、过程及结果如下:1.计算了反铁磁体非线性二阶和频及差频磁化率。选取了一种典型的双子格反铁磁结构模型,在课题组前期工作的基础上,首次计算了有外场且两束电磁波倾斜入射时,反铁磁二阶和频及差频非线性磁化率。得到了显函数形式的有外场存在时反铁磁体二阶非线性和频及差频磁化率的表达式,为进一步研究反铁磁体系非线性现象奠定了理论基础。2.详细地讨论了由铁磁性材料/金属构成的一维及二维光子晶体结构的磁光效应。铁磁材料为铋铁石榴石(BIG),金属为相对吸收系数较小的贵金属银(Ag)。在BIG/Ag一维磁光子晶体结构中,主要研究了法拉第效应。研究结果表明法拉第旋转角最高达到单层BIG的356倍左右。其次,较大法拉第旋转角与较高透射率两者重合的区域很窄。基于法拉第效应的研究结果,进一步设计了由BIG/Ag组成的二维磁光子晶体结构。在这一结构中,法拉第效应改善得不很明显,因而利用传输矩阵的方法求解了克尔旋转角,发现最大克尔旋转角被提高了3个数量级。3.研究了给定输入强度的情况下,提高反铁磁膜和频效应的方法。反铁磁体系包括反铁磁单层膜及其和电介质层构成的电介质/反铁磁/电介质、电介质/反铁磁/金属叁明治结构。分析了反铁磁膜和频激发机制及不同体系结构对和频效应的增强作用,发现和频生成能流与电介质及入射角度密切相关,电介质/反铁磁/金属叁明治结构输出的能流密度是裸膜的十几倍。研究发现可以实现磁场对和频波输出的控制。4.研究了Si O2/Mn F2/Ag及Zn F2/Mn F2/Ag叁明治结构差频效应。发现电介质/反铁磁/金属叁明治结构中,差频输出与反铁磁裸膜相比增加了一个数量级。且当增加外磁场强度时,Zn F2/Mn F2/Ag叁明治结构差频输出是单层膜的两个数量级。在相同入射能量情况下,差频效应的转换率高于和频效应。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2015-06-01）
陈志伟[6]（2015）在《钌炔功能化苯乙烯低聚物的合成及其电化学、线性光学、叁阶非线性光学性质的研究》一文中研究指出当光与带有非线性光学性能的材料相互作用时,入射光会发生变化,产生新的电磁场成分(比如不同的能级、频率、振幅、极化率和路线等等)。这也就使得非线性光学材料在光学信号捕捉、光学开关和频率产生方面(利用获取谐波产生、频率混合、参数震荡)有着潜在的应用价值,并且在光学数据存储、光学交流以及图像获取方面也有可能存在应用。非线性光学材料从而越来越受到人们的关注。本文设计并且合成出了一系列有机金属钌配合物非线性光学功能配合物。具体的合成路线为:1)从二乙基碘代芳香化合物3,5-IC6H3Et2(2b)开始,通过Sonogashira偶联反应以及脱甲硅基保护反应合成得到了一系列端炔化合物3,5-RC6H3Et2(C≡CH 2c,C≡CC6H4-4-C≡CSi Me3 a2,C≡CC6H4-4-C≡CH a3)。2)从端炔基化合物开始反应,合成得到了一些单线型有机金属钌配合物trans-Ru(C≡CC6H4-4-CHO)(C≡CC6H4-4-R)(dppe)2(R=H b5,NO2 b6,C≡CC6H4-3,5-Et2 b7,(E)-CH=CHC6H4-4-But b8,trans-Ru(C≡CC6H4-4-R)Cl(R=C≡CC6H4-3,5-Et2 b3,(E)-CH=CHC6H4-4-But b4)。3)最后通过Horner-Wadsworth-Emmons反应得到了叁个十字型有机金属钌配合物1,2,4,5-{trans-Ru(RC6H4C≡C)(C≡CC6H4-4-(E)-CH=CH)(dppe)2}4C6H2)(R=Ph b9,C≡CC6H4-3,5-Et2 b11,(E)-CH=CHC6H4-4-But b12)。对所得到的产物进行核磁、单晶衍射、质谱、红外、元素分析表征,确定了所合成的化合物的结构。对主要的有机金属钌配合物进行了紫外光谱、光谱电化学和电化学研究,同时用Z-scan技术测试了双炔基钌配合物b7、b8以及十字型有机金属钌配合物b9、b11、b12的叁阶非线性和双光子吸收截面参数。(本文来源于《江南大学》期刊2015-05-01）
宋秋艳,陈根祥,赵明根,李桐[7]（2015）在《咔唑-苯并噻唑类衍生物薄膜的线性及非线性光学性质（英文）》一文中研究指出以咔唑为电子供体,苯并噻唑为电子受体,合成了两种新型咔唑-苯并噻唑衍生物3-(2-苯并噻唑-2-基乙烯基)-N-乙基咔唑和3,6-二(2-苯并噻唑-2-基乙烯基)-N-乙基咔唑,通过核磁共振和分光光度计对其结构进行表征.利用刮刀法制备质量分数为4%的衍生物/聚酰亚胺的复合薄膜.采用透射光谱法和单光束Z-扫描技术分别测试了衍生物的线性和叁阶非线性光学特性.Z扫描实验结果表明3-(2-苯并噻唑-2-基乙烯基)-N-乙基咔唑薄膜的非线性吸收系数和非线性折射系数分别为β1=-2.118 9×10-10 cm/W、r1=2.285 2×10-14 cm2/W,具有反饱和吸收特性和自聚焦效应;同时3,6-二(2-苯并噻唑-2-基乙烯基)-N-乙基咔唑薄膜的非线性吸收系数与非线性折射系数分别为β2=-1.275 6×10-9 cm/W、r2=-7.039 9×10-14 cm2/W,具有反饱和吸收特性和自散焦效应.(本文来源于《光子学报》期刊2015年01期）
裴立群[8]（2014）在《导带弯曲对球形量子点线性和非线性光学吸收系数的影响及压力效应》一文中研究指出在有效质量近似下,考虑异质结界面处实际异质结势,采用叁角势近似导带弯曲,并计及流体静压力效应,利用变分原理研究了有限高势垒GaN/AlxGa1-xN球形量子点杂质态电子从1s态跃迁到2po态一阶线性和叁阶非线性光学吸收系数及压力效应,得到了光学吸收系数随电子面密度和流体静压力的变化关系.数值计算结果表明,随电子面密度的增加,吸收系数峰值的位置向短波方向移动(即蓝移),且一阶线性吸收系数随之增高,叁阶非线性吸收系数随之降低；随压力的增加,吸收系数峰值的位置先向长波方向移动(红移),然后向短波方向移动(蓝移),且一阶线性吸收系数随之降低,叁阶非线性吸收系数随之升高.计算结果指出考虑导带弯曲效应可减弱量子尺寸效应对吸收系数的影响.研究表明,导带弯曲效应及压力效应对球形量子点结构吸收系数有着不可忽略的影响.(本文来源于《内蒙古大学》期刊2014-04-25）
张杰,滕明瑜,戴国梁,赵松林,王佳丽[9]（2014）在《非对称双极性(D-π-A)吡啶Salophen席夫碱锌/镍配合物的合成、表征、线性及非线性光学性质研究》一文中研究指出通过Still偶联反应合成了吡啶取代的香草醛(1a和1b)。以过渡金属离子(Zn2+和Ni2+)作为模板,以单亚胺席夫碱2和吡啶基香草醛为原料合成和表征了新的非对称双极性(D-π-A)Salophen金属配合物(3a、3b和3c)。测定了这些金属配合物的线性和叁阶非线性光学(双光子吸收,TPA)性质。双极性的Salophen金属配合物的发射光谱在可见光范围内(486~516 nm),荧光寿命4.51 ns~5.18 ns,荧光量子产率在4.3%~5.3%之间。衰减时间测试表明,荧光寿命是在纳秒级范围,这表明该发射来自单线态。对这些化合物进行了热重分析,结果表明3a、3b和3c都是热稳定的,起始分解温度(Td)为333~374℃。使用开孔Z-扫描方法在800 nm处用100 fs脉冲的激光对这些双极性的Salophen金属配合物的TPA截面σ(2)进行了测试,最高可达1 403 GM,其值为目前已知席夫碱金属配合物较高值之一。测试表明,锌的Salophen金属配合物具有良好的荧光量子产率、巨大的TPA截面σ(2)、很高的热稳定性以及锌配合物公认的低毒性。因这些配合物可以被近红外或红外波长的光激发,这种光可以有效地穿透生物组织同时减轻细胞损伤,所以Salophen锌配合物作为双光子荧光发色团在生物体成像中有潜在的应用。(本文来源于《无机化学学报》期刊2014年03期）
周丽萍,于凤梅[10]（2013）在《正切平方势阱中线性和叁阶非线性光学吸收系数的计算》一文中研究指出研究了正切平方势阱中的子带光吸收,用量子力学中的密度矩阵算符理论和迭代法推导出了正切平方势阱中线性和叁阶非线性光学吸收系数的解析表达式,并以典型的GaAs/AlGaAs正切平方量子阱为例进行数值计算。计算结果表明,该势阱中的势阱宽度b、势阱深度V_0和入射光强I对吸收系数有很大影响。随着势阱宽度b的增加和势阱深度V_0的减小,总吸收系数的峰值减小并且向低能方向移动。随着入射光强I的增加,总吸收系数会减小,出现了光饱和吸收现象,同时吸收谱线的线宽随着入射光强的增大而增大。(本文来源于《量子电子学报》期刊2013年06期）
线性与非线性光学论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
采用密度泛函理论B3LYP方法计算了吡啶取代的Lindqvist型多酸(POMs)的线性(最大吸收波长,λ_(max))和非线性光学(NLO)[超瑞利散射(HRS)的第一超极化率,β_(HRS)]性质,探讨了其作为潜在阳离子检测剂的可能性.金属离子吸附能计算结果表明,吡啶取代的Lindqvist型多酸配体与金属离子之间均有较强的相互作用,相互作用强度大小顺序为Ni~(2+)>Cu~(2+)>Co~(2+)>Fe~(2+)>Zn~(2+)>Mg~(2+)>Ca~(2+).电子光谱和β_(HRS)计算结果表明,引入适当的供、受电子基团对该多酸配体进行修饰可有效调节线性和二阶NLO性质;同时,吡啶取代的Lindqvist型多酸对7种金属离子(Cu~(2+),Zn~(2+),Ca~(2+),Mg~(2+),Ni~(2+),Co~(2+),Fe~(2+))表现出了不同的检测行为.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
线性与非线性光学论文参考文献
[1].陈超鑫.由不同材料组成的一维光子晶体的线性和非线性光学特性[D].山东大学.2019
[2].严玲玲,刘春光,蒋梦绪.吡啶取代的Lindqvist型多酸的线性和非线性光学性质及阳离子检测功能的理论研究[J].高等学校化学学报.2018
[3].王咏梅.金属超表面中拉盖尔—高斯光束的线性和非线性光学调控[D].南京大学.2017
[4].陈飞飞,乔北京,戴世勋,聂秋华.Ge-Sn-Se玻璃的线性与非线性光学特性研究[C].第八届中国功能玻璃学术研讨会暨新型光电子材料国际论坛论文集.2015
[5].梁红.磁性物质/金属结构线性及非线性光学效应理论研究[D].哈尔滨理工大学.2015
[6].陈志伟.钌炔功能化苯乙烯低聚物的合成及其电化学、线性光学、叁阶非线性光学性质的研究[D].江南大学.2015
[7].宋秋艳,陈根祥,赵明根,李桐.咔唑-苯并噻唑类衍生物薄膜的线性及非线性光学性质（英文）[J].光子学报.2015
[8].裴立群.导带弯曲对球形量子点线性和非线性光学吸收系数的影响及压力效应[D].内蒙古大学.2014
[9].张杰,滕明瑜,戴国梁,赵松林,王佳丽.非对称双极性(D-π-A)吡啶Salophen席夫碱锌/镍配合物的合成、表征、线性及非线性光学性质研究[J].无机化学学报.2014
[10].周丽萍,于凤梅.正切平方势阱中线性和叁阶非线性光学吸收系数的计算[J].量子电子学报.2013