強(qiáng)雙光子吸收分子材料的非線性光學(xué)參量的動(dòng)力學(xué)表征.pdf

1、目前，伴隨著超短超強(qiáng)脈沖激光技術(shù)迅猛發(fā)展，大量具有良好光學(xué)特性的有機(jī)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(jī)分子相互作用的研究進(jìn)入了一個(gè)新的領(lǐng)域。本論文通過嚴(yán)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(yīng)，含時(shí)電離對(duì)動(dòng)態(tài)雙光子吸收截面和光限幅效應(yīng)的影響，溶劑效應(yīng)對(duì)介質(zhì)分子光限幅效應(yīng)的影響以及超短脈沖在PNA分子中傳播中的洛倫茲局域場(chǎng)效應(yīng)。
　　1、含時(shí)電離對(duì)光限幅效應(yīng)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(duì)象，通過采用時(shí)域有限差分法和預(yù)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(duì)分子材料光限幅行為的影響。結(jié)果表明，光電離對(duì)光限幅行為的影響與傳播距離、輸入光強(qiáng)強(qiáng)度有著密切的關(guān)系。在傳播距離足夠遠(yuǎn)和入射光強(qiáng)足夠大的情況下，光電離有利于增強(qiáng)分子材料的光限幅效應(yīng)。
　　2、溶劑效應(yīng)對(duì)介質(zhì)分子動(dòng)態(tài)雙光子吸收截面和光限

3、幅效應(yīng)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(dòng)力學(xué)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(jí)模型來描述。數(shù)值結(jié)果表明 BDMAS分子介質(zhì)表現(xiàn)出強(qiáng)的光限幅行為。可以觀察到飛秒時(shí)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(dá)到飽和。由于兩步 TPA的貢獻(xiàn)，在納秒脈沖下 BDPAS分子的動(dòng)態(tài) TPA截面要比超短飛秒脈沖下

4、的高三個(gè)數(shù)量級(jí)。我們重點(diǎn)研究了光限幅行為的溶劑效應(yīng)。隨著溶劑極性的增加，動(dòng)力學(xué)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(dòng)態(tài)雙光子吸收截面減小，這和實(shí)驗(yàn)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(chǎng)效應(yīng)
　　我們應(yīng)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(chǎng)(LFC)效應(yīng)。當(dāng)具有較大傳播面積的脈沖在