碳納米管及其衍生物的光限幅和非線性光學(xué)性質(zhì)的研究.pdf

1、自1960年激光問世以來，其無論在工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)還是國防、科學(xué)研究領(lǐng)域都發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著激光應(yīng)用的日益廣泛，人們認(rèn)識到強光源對操作者人眼及其他光學(xué)元件存在的潛在危險。因此，光防護在科研、國防及國民經(jīng)濟的許多領(lǐng)域都有十分重要的意義。 碳納米管自1991年被發(fā)現(xiàn)以來，不斷向人們展現(xiàn)著很多奇特的性質(zhì)，使得它受到了廣泛的關(guān)注，如今研究已涉及到有機化學(xué)、無機化學(xué)、生命科學(xué)、材料科學(xué)、高分子科學(xué)、催化科學(xué)、電化學(xué)、超導(dǎo)體與鐵磁體研

2、究等眾多學(xué)科及應(yīng)用研究領(lǐng)域，并日益展示出重要的研究價值和巨大的應(yīng)用潛力。 本文應(yīng)用z掃描和泵浦-探測技術(shù)對碳納米管及其高聚物衍生物，包括溶解在有機溶劑中及摻雜在SiO2中兩種形態(tài)下的系統(tǒng)進行了光限幅性質(zhì)和光學(xué)非線性的研究。主要工作包含： 1.介紹了碳納米管的分子結(jié)構(gòu)及其相關(guān)物理化學(xué)性質(zhì)，碳納米管光限幅和非線性光學(xué)性質(zhì)的研究進展； 2.對z掃描技術(shù)中各種參量對實驗曲線形狀的影響進行了理論研究； 3.用527

3、nm z掃描試驗方法對來自本?；瘜W(xué)系的三種可溶性高聚物嫁接的多壁碳納米管(MWNTs-PVK，MWNTs-PSt和MWNTs-PMMA)的氯仿溶液的光學(xué)非線性和光限幅性能進行了研究。發(fā)現(xiàn)在相同條件下，高聚物．碳納米管復(fù)合物的溶解性相對純碳納米管增強了，且光限幅性能也得到提高。利用開口和閉口z掃描實驗和非線性散射測量，對引起樣品的光限幅的可能機制進行了研究。結(jié)果顯示非線性吸收是主要影響機制。通過對實驗數(shù)據(jù)擬合，得到了樣品的吸收系數(shù)。

4、 4.用800nm z掃描和800nm-800nm泵浦．探測技術(shù)對不同含量的多壁碳納米管摻雜的SiO2進行了光學(xué)非線性和超快性能研究。z掃描結(jié)果顯示，在弱光功率下，摻雜碳納米管后的樣品表現(xiàn)出飽和吸收性質(zhì)，隨著入射光功率增加，這一性能增強，但繼續(xù)增強入射光，這一性能逐漸被SiO2的反飽和吸收性質(zhì)覆蓋。碳納米管摻雜含量最大的樣品的飽和吸收性質(zhì)最好。泵浦-探測結(jié)果顯示，樣品被激發(fā)后透過率增強，呈現(xiàn)飽和吸收性質(zhì)。飽和吸收性能隨泵浦光強的依賴關(guān)