一、纳米GaSb-SiO_2复合薄膜的非线性光学特性（论文文献综述）
包胜斌[1]（2021）在《共溅射Ag-MoSe2薄膜材料制备及非线性光学性质研究》文中提出近年来,鉴于光电器件领域需要具有优异光学和电学特性的材料,人们对层状过渡金属硫化物（TMDs）产生了极大的兴趣。许多TMDs材料具有较强的激子特性,并且表现出光谱强且窄的光致发光和吸收特性,使其非常适合于新型光电器件的研究。例如:光限幅、光通讯、光开关等方面。带隙（1-2 e V）和原子组成的多功能性也使TMDs材料成为微电子学的理想材料。基于二硒化钼（MoSe2）的能带间隙较窄、线宽较小,且激子电荷效应可调节等特性,使其在实际应用中展现出卓越的化学、物理和光学性能。同时,MoSe2薄膜的载流子迁移速度较低,而过渡金属（例如铂、银与铁）可以改善半导体材料的载流子迁移速度。因此,采用掺杂或复合等调控手段可以改善材料的光电性质。本文采用磁控溅射法获得了不同条件下（沉积时间、射频（RF）功率、基底温度）的Ag-MoSe2复合薄膜,并对样品的形貌、组分及结构特征进行了表征及分析,进一步研究了线性和非线性光学（NLO）特性。通过研究得出以下主要结果:（1）首先,采用共溅射技术设计并制备不同实验参量的Ag-MoSe2薄膜,分析Ag-MoSe2薄膜的形貌、组分、结构与实验参量的依赖关系。扫描电子显微镜（SEM）结果证实:RF功率、沉积时间和基底温度对Ag-MoSe2薄膜的形貌、结构及厚度均有影响。RF功率影响Ag-MoSe2薄膜的表面形貌,随着RF功率的增加,薄膜表面出现团簇现象。沉积时间影响薄膜的厚度和致密性,薄膜的厚度和致密性随沉积时间的增加而增加。基底温度影响薄膜的结晶质量,基底温度越高,薄膜结晶质量越高。XRD图谱证实了RF功率和基底温度对Ag-MoSe2薄膜结构的影响。随着RF功率的增加,Ag-MoSe2薄膜表现为非晶相。基底温度越高,XRD峰强越大。通过光电子能谱（EDS）和X射线光电子能谱（XPS）分析Ag-MoSe2薄膜的化学组分和化合价态。结果显示:薄膜中存在Ag+、Mo4+、Se2-的特征峰。（2）其次,研究Ag-MoSe2薄膜的线性紫外-可见光吸收光谱及带隙结构。通过计算得到不同RF功率下的Ag-MoSe2薄膜材料的带隙值。结果表明:不同RF功率的Ag-MoSe2薄膜的带隙值分别为1.84 e V（80 W）、1.84 e V（90 W）和1.83e V（100 W）。并且,Ag的含量对Ag-MoSe2复合薄膜光吸收特性产生了显着的调制作用。通过分析Ag-MoSe2薄膜的光致发光光谱,得知基底温度对薄膜的发光特性有促进作用。（3）最后,使用Z扫描（Z-scan）测试了Ag-MoSe2薄膜的NLO性质。计算出了非线性吸收（NLA）系数,揭示其物理机制。实验结果表明,Ag-MoSe2薄膜的开孔Z-scan显示出单光子诱导的饱和吸收现象。不同RF功率下,随着RF功率的增大,NLA系数先减小然后增大。不同沉积时间下,NLA随沉积时间的增加而增大。
孙帝[2]（2021）在《基于二维材料复合薄膜的三阶非线性光学特性研究》文中指出本文主要采用真空抽滤法、液相剥离法和磁控溅射法制备了graphene/MoS2和Ag/graphene/MoS2纳米复合膜,利用基本表征手段对graphene/MoS2和Ag/graphene/MoS2纳米复合膜的形貌和结构进行了表征分析,利用紫外可见分光光度计和飞秒Z扫描技术等研究了样品的线性和非线性光学特性,通过改变磁控溅射的溅射条件来研究不同溅射条件下银薄膜对纳米复合膜的光学性质的影响,主要的研究结果如下:通过液相剥离技术,真空抽滤技术和磁控溅射技术分别成功的制备了MoS2纳米膜,graphene纳米膜,Ag膜,graphene/MoS2纳米复合膜和Ag/graphene/MoS2纳米复合膜。通过SEM,TEM和XRD对纳米复合膜进行了表征,所示结果均证实纳米复合膜的制备成功。利用Uv-Vis对MoS2纳米膜,graphene纳米膜graphene/MoS2纳米复合膜和Ag/graphene/MoS2纳米复合膜的线性吸收特性进行测量,发现所制备的graphene/MoS2纳米复合膜的吸收高于graphene和MoS2纳米膜并且与MoS2相比较,graphene/MoS2纳米复合膜的吸收峰没有出现变化。Ag/graphene/MoS2纳米复合膜有着与graphene/MoS2纳米复合膜相似的吸收峰并且随着银的功率增加,吸收峰红移且带隙减小。飞秒Z扫描技术测试结果表明,graphene/MoS2纳米复合膜有着优越于graphene和MoS2纳米膜的非线性吸收,而银修饰之后获得的Ag/graphene/MoS2纳米复合膜的非线性吸收是高于graphene/MoS2纳米复合膜的。并且随着直流银磁控溅射功率的增加,Ag/graphene/MoS2纳米复合膜的饱和吸收增强。与单一的graphene纳米膜和MoS2纳米膜相比较,graphene/MoS2和Ag/graphene/MoS2纳米复合膜有着1-2倍的非线性吸收的提高,并且Ag/graphene/MoS2纳米复合膜的三阶非线性吸收特性是优越于graphene/MoS2纳米复合膜。
孙晓莉[3]（2020）在《过渡金属硫化物光调控特性及其在脉冲激光器中的应用》文中进行了进一步梳理超快激光技术及应用在现代科学技术中,是一个非常重要的研究领域,特别是飞秒激光的出现为人类探索世界提供了崭新的技术手段。超短激光脉冲所具有的超高峰值功率以及超宽频谱特性使其在军事、工业、科研、通讯、环境、医学、极端物理条件模拟等各个领域均有重要应用。可饱和吸收体是脉冲激光的核心器件之一,但是传统半导体饱和吸收镜（SESAM）的制备工艺复杂、成本高昂,吸收带宽较窄,极大限制了 SESAM应用范围。自从石墨烯被成功应用于脉冲激光器后,对类石墨烯二维（2D）层状材料（例如:过渡金属硫化物、黑磷、拓扑绝缘体）饱和吸收特性的研究引起了人们的强烈关注。受量子限域效应制约,层状过渡金属硫化物（TMDs）具有与体块材料截然不同的物理性质。而且大量研究表明:晶格排布方式、化学计量比和材料厚度都对二维TMDs的相态信息、能带结构和载流子吸收及超快驰豫过程有显着影响,丰富多样的结构性质使其在光电器件方面具有广阔的应用前景。但本征TMDs材料的可饱和吸收效应相对较弱,调制参数的调节难度较高,需要对二维材料采取一些其他改性手段,使它们的调制深度及饱和强度等饱和吸收参数得到有效增强和更大程度的调控,同时进一步拓宽TMDs的光吸收带宽,更好的满足不同激光器的参数需求。针对目前二维TMDs光调制器在脉冲激光器件应用方面存在的不足和缺点,着手于新材料和新技术的探索,制备出成本更低、生长工艺更简单、非线性饱和吸收效应更强、吸收带宽更宽的新型可饱和吸收体。系统分析了不同相态的TMDs材料的可饱和吸收特性,通过合金化、异质结两种方式使其在脉冲激光器中的光调制能力得到有效增强,并将其应用于全固态超快脉冲激光器中,实现了高功率的飞秒激光输出。对探索新型光电调制器件、推动全固态超快脉冲激光技术发展等多个方面都有具有非常重要的科学意义和应用价值。论文主要研究内容如下:1.利用热分解法分别制备了半导体相的WS2和MoS2薄膜,并结合开孔Z扫描技术和Ⅰ扫描技术,对其饱和吸收特性展开系统研究。从理论上阐述了半导体过渡金属硫化物的饱和吸收过程,利用WS2和MoS2饱和吸收体,分别实现了1.11 MHz/57.96 ns 和 0.71 MHz/155.4ns 的调 Q 脉冲激光。（第二章）2.对具有金属相3R-NbS2的能带结构、各向异性、线性光吸收、饱和吸收等光学性质进行系统探索,讨论了其光学吸收过程和饱和吸收效应产生机理,并利用液相剥离法制备的3R-NbS2饱和吸收镜,分别在Nd:GdVO4和Yb:KYW激光器中实现了全固态纳秒和飞秒激光脉冲输出。（第三章）3.研究了不同阴离子构成的MoSSe、同副族阳离子构成的MoWSe2和异副族阳离子构成的NbMoSe2三种过渡金属硫化物合金材料的饱和吸收特性,并结合理论计算系统探究了元素比例与材料的电子输运过程和光学性质,特别是非线性光学特性之间的关系。以过渡金属硫化物合金材料作为光调制元件,成功实现了全固态纳秒激光脉冲,并分析了具有不同饱和吸收参数的三元合金材料对激光器输出性能的影响。此外,首次将MoSSe应用于Yb:KYW激光器中,实现了全固态飞秒激光脉冲输出。（第四章）4.对半导体相过渡金属硫化物MoS2与石墨烯Graphene复合而形成的G/MoS2范德华异质结进行系统讨论。基于第一性原理,计算了不同MoS2层数的G/MoS2异质结功函数,并详细讨论了载流子的转移过程。通过开孔Z扫描、Ⅰ扫描以及泵浦探测等方法对异质结的非线性响应过程和载流子动力学过程分别进行分析。形成异质结结构后,材料的饱和吸收效应得到有效增强,载流子驰豫过程变快,首次实现了基于G/MoS2饱和吸收体的飞秒锁模激光。在保证谐振腔结构和晶体参数不变的情况下,用半导体吸收镜SESAM进行对比实验。（第五章）
李金泽[4]（2020）在《二硫化钼/石墨烯复合材料的三阶非线性光学性质研究》文中研究表明自从发现材料的非线性光学性质以来,具备非线性光学性质的材料在很多领域有着广阔的应用价值,如在光学器件方面就有光开关、光通信、光数据存储等等。优良非线性光学性能的材料具有光学损耗较小,光线性系数相对较大、非线性光学效应良好等特性。随着激光产业的快速发展,精密的光学仪器对光学材料的非线性性能要求也在不断提高。因此,探索具有优异的非线性光学材料成为当前研究工作者们研究的一个重要方向。半导体材料所具备的电、光双重特性,使其在光电子器件和功能材料领域中具有广阔的应用前景。但由于半导体材料的尺寸较小,分散性和稳定性较差,需要与其它材料复合在一起以增强材料的相关物理、化学性质。通常情况下,复合材料可以有效抑制半导体材料之间的团聚,有助于提高半导体材料的分散性,可以有效提升材料的非线性光学性能。如果复合的材料具有相似的非线性效应,那么两种材料之间的产生的协同效应会使复合材料的三阶非线性光学效应有所提高。石墨烯与二硫化钼是典型的二维半导体材料,且都具有良好的非线性光学效应。石墨烯拥有稳定有序的二维平面结构、大的比表面积、超快的电子转移速度,能够使其作为复合材料的支撑材料。其稳定有序的结构可以使半导体材料与其复合之后提高材料的稳定性;其大的比表面积可以有效阻止半导体材料发生团聚,提高材料的分散性;其超快的电子转移速度,可以提高复合材料的三阶非线性特性。因此,以石墨烯为基底,将石墨烯与半导体材料复合可以有效改善半导体材料性能,复合物有望成为良好的光电器件材料。本文主要内容安排如下:第一章介绍了非线性光学理论、非线性光学材料的研究和发展、测量三阶非线性效应的方法、以及Z扫描的优点及计算方法。第二章对所研究的二硫化钼作了简单概述。通过水热法反应制备二硫化钼。然后改变反应时间,反应温度,制备出不同反应条件下生成的二硫化钼。最后对生成二硫化钼进行了结构和形貌表征,并对其三阶非线性光学性质进行了研究,发现二硫化钼具有饱和吸收特性以及正的非线性折射率。第三章介绍了通过采用改进的Hummers方法制备的氧化石墨烯（Graphene Oxide）和通过水热法制备的rGO/Mo S2。对rGO/Mo S2的结构和形态进行表征,并研究了它们的三阶非线性光学性质。通过Z扫描数据发现氧化石墨烯与复合材料均表现饱和吸收特性以及正的非线性折射率。通过非线性理论公式计算得到复合材料的三阶非线性光学特性相较于二硫化钼纯样材料以及石墨表现更好,表明氧化石墨烯和二硫化钼的复合材料具有更加优良的非线性光学性能。第四章对本论文所做的工作进行了简单的总结,以及下一步可以开展的计划与展望。
李晓红[5]（2020）在《有机-无机钙钛矿单晶薄膜的双光子荧光及其增强与应用》文中指出有机-无机杂化钙钛矿单晶薄膜表现出许多优异的光电特性,因而被广泛应用于光学和光电子器件。同时,作为一类宽禁带半导体材料,有机-无机杂化钙钛矿也表现出优良的非线性光学特性。本文制备出了大尺寸、高质量的有机-无机杂化钙钛矿单晶薄膜,在此基础上对其双光子荧光和增强开展了系统研究工作,并探索了其在双光子荧光成像、微纳激光等领域的相关应用。本论文主要开展了以下几个方面的研究:（1）研究了二维钙钛矿（PEA）2PbI4的双光子荧光,并基于复合介电结构使得双光子荧光增强了两个量级。非线性光学理论表明,双光子荧光的强度与激发光强的平方成正比。通过将SiO2微球与（PEA）2PbI4单晶薄膜组合构成钙钛矿-微球复合介电微结构,使得二维钙钛矿（PEA）2PbI4的双光子荧光增强了两个量级。理论模拟结果表明,复合介电结构中双光子荧光增强的主要机理来源于微球的纳米聚焦增强效应以及双光子荧光信号收集效率的提高。其次,本文研究了复合介电结构的结构参数如微球尺寸,微球材料和阵列结构对双光子荧光增强的影响,并结合对应的理论模拟进行了分析。最后,本文利用复合介电结构产生的双光子荧光,对衬底上的微纳结构实现了超分辨荧光成像。该研究结果为增强有机-无机钙钛矿微纳结构的双光子荧光提供了简单有效的新方法,对于实现其在微纳光学中的应用奠定了实验基础。此外,利用基于微球的复合介电结构,使得二维材料WS2的二次谐波增强了20多倍,并基于此实现了高灵敏度的光学折射率传感。（2）研究了MAPbBr3钙钛矿单晶薄膜的双光子荧光,在此基础上实现了基于双光子泵浦的高性能垂直表面腔发射微纳激光。利用压力过饱和沉积的方法,本文制备了大尺寸、高质量的MAPbBr3钙钛矿单晶薄膜,通过将MAPbBr3单晶薄膜与高质量DBR微腔集成制作了垂直表面腔发射的微纳激光。在双光子泵浦下,该微纳激光表现出较好的单纵模特性,并且具有较低的阈值（421μJ/cm2）,较高的Q因子（～1286）,很小的发散角（0.5°）以及较好的相干性。然后,利用MAPbBr3单晶双光子吸收的各向异性,我们通过调节泵浦光的偏振方向实现了微纳激光的开关控制。另外,在实验中本文还观察到了光子与激子的强耦合作用,测得微腔结构的Rabi劈裂能高达353 me V。（3）研究了Ruddlesden-Popper钙钛矿（准二维钙钛矿）单晶薄膜的双光子荧光和自发辐射放大特性,为实现基于Ruddlesden-Popper钙钛矿的双光子激光奠定了实验基础。利用溶液过饱和沉积方法,合成了高纯度准二维（BA）2（MA）n-1PbnI3n+1（n=1、2、3、4、5）钙钛矿晶体,并且进一步将其制备成单晶薄膜。在双光子泵浦下,（BA）2（MA）n-1PbnI3n+1（n=3、4、5）钙钛矿薄膜的双光子荧光强度随着激发波长增加而减弱,双光子荧光开始向三次谐波过程转移。准二维钙钛矿单晶的双光子荧光也表现出随激发光偏振变化的各向异性,而且发现随着n增大,双光子荧光的各向异性也随之增大,表明准二维钙钛矿的双光子荧光各向异性可以由二维有机链和三维有机链的比例精准调控。另外,在常温下,本文也在（BA）2（MA）n-1PbnI3n+1（n=3、4、5）薄膜中实现了自发辐射放大,而且自发辐射放大的阈值随着激发波长的减小而减小。
董雨泽[6]（2020）在《二维石墨炔材料的非线性光学性质及光催化应用研究》文中研究说明石墨炔是一种新兴的碳材料,具有独特的二维层状共轭体系、天然的本征带隙及超高的载流子迁移率,在能源、催化、吸附分离、光电子学等领域显示出巨大的性能优势及应用前景。本论文合成了粉末和薄膜两种形态的石墨炔材料,研究了其光学性能,主要包括非线性光学性质和光催化性能,并基于此构建了石墨炔/SnS2杂化结构非线性光子二极管原型器件。利用Z-扫描技术研究了石墨炔在飞秒激光泵浦下的三阶非线性光学性质,并将石墨炔分散在甲醇、乙醇、正丙醇和丁醇等四种不同醇类溶剂中,研究了溶剂的极性和黏度等物化特性对石墨炔三阶非线性光学性能的影响。结果表明,石墨炔在飞秒激光下展现自散焦效应,其三阶非线性折射系数为为-1.1×10-8cm2W-1,高于石墨烯、黑磷、过渡金属硫化物等其他传统二维材料。此外,溶剂的极性、黏度等物化性质影响石墨炔的分散性,进而影响石墨炔的非线性光学性能。研究表明,石墨炔在正丙醇中的非线性折射系数(1.1×10-8 cm2W-1)远大于其在正丁醇(3.6×10-9 cm2W-1)、甲醇(1.0×10-9 cm2 W-1)和乙醇(1.5×10-10cm2 W-1)中的数值。利用空间自相位调制（SSPM）方法进一步研究了石墨炔的三阶非线性光学性质,结果表明由于石墨炔具有窄的带隙,它可以展现出宽波段的非线性光学响应。基于石墨炔良好的克尔效应及SnS2的反饱和吸收特性,设计并实现了一种基于石墨炔/SnS2杂化结构的非线性光子二极管,实现了光的非互易性传播。同时提出了一种相似对比法估算了石墨炔的非线性折射系数,通过对比分析,得知石墨炔具有与SnS相似的非线性折射系数(≈10-5 cm2 W-1)。研究了石墨炔在可见光区的光催化性能。通过水热法制备了氮元素掺杂的TiO2纳米片（NTNS）,经二次水热反应将石墨炔与NTNS结合,得到了复合催化剂GDY-NTNS。利用XRD、SEM、TEM、FT-IR、BET和UV-VIS等手段对该复合催化剂进行了结构表征,并选用罗丹明B作为目标污染物,研究了GDY-NTNS复合催化剂在可见光下的光催化降解活性。可见光照4 h后,Rh B的降解率达到90%,GDY-NTNS复合催化剂在可见光下的降解反应速率约为NTNS的1.6倍,是TiO2纳米片（TNS）的4倍。机理研究表明降解过程的活性中心主要是h+和·O2-。其中,氮元素的掺杂降低了TiO2的禁带宽度,将光响应范围扩展到可见光区域,石墨炔因其较高的电子迁移率可作为电子受体,接收来自TiO2导带上的电子,促进了电子-空穴对的分离,从而提高了光催化活性。本工作对开拓石墨炔的应用领域,以及开发新型非线性光学材料和高性能催化剂具有重要意义。
李让[7]（2020）在《离子束制备金属纳米颗粒对介电材料光学特性的调控及应用》文中提出金属纳米颗粒由于其独特的局域表面等离激元共振（Localized Surface Plasmon Resonance,LSPR）效应,在信息存储、医学检测、生物传感以及集成电路等众多方面,都具有广泛的应用。自二十世纪五十年代费曼首次提出纳米技术以来,金属纳米颗粒在光子学领域的研究迎来了蓬勃的发展,其中,局域表面等离激元共振对介电材料的线性及非线性的光学调制效应,已经成为集成光子学领域的研究热点之一。然而,传统的金属纳米颗粒合成技术,如化学合成等,工艺复杂,成本较高,易受环境影响,且相对不利于器件集成化发展。因此,制备性能稳定可控的金属纳米颗粒并实现其工业化生产,对于新型纳米复合材料的研究和多功能集成光子学器件的发展,都具有重要的意义。近年来,离子束技术在金属纳米颗粒制备改性介电材料方面展现出巨大的潜力。通过离子辐照过程,将加速的金属离子轰击到介电材料表面,可以将金属离子的能量传递给靶材料;由于靶材料固溶度的限制,注入的金属离子超饱和析出,从而在介电材料内部合成嵌入式的金属纳米颗粒。不同于传统的金属纳米颗粒合成方法,离子束技术为金属纳米颗粒对介电材料光学特性的调控及应用带来了崭新的前景。一方面,纳米颗粒与介电材料相互作用具有独特的光学特性,并可通过改变注入条件,控制纳米颗粒尺寸、空间分布、形貌等物理性质,对其光学响应进一步调控;另一方面,纳米颗粒嵌入到介电材料中,被介电材料所保护,具有高度稳定性,理论上可以在任意材料中合成任意种类的金属纳米颗粒。同时,离子束技术作为成熟的微纳加工技术之一,是实现高度集成化与工业化的光子学器件的基础与关键。迄今为止,人们已经成功利用离子束技术在玻璃等介质中实现了不同种类的金属纳米颗粒的合成。然而,当前国内外的研究还主要局限在非晶态介电材料中的金属纳米颗粒的形成,对于金属纳米颗粒对介电晶体材料光学特性的调控及应用的相关研究较少。作为重要的光学介质,介电晶体（如Nd:YAG、Nd:YCOB、BGO、CaF2等）在频率转换、非线性吸收、激光产生、信号存储与放大等方面具有重要应用,在科学研究、工业生产和日常生活等多个领域都发挥着不可替代的作用。实现介电晶体材料中金属纳米颗粒的合成,阐明金属纳米颗粒在介电晶体材料中的形成机理,利用金属纳米颗粒改性多功能介电晶体材料,并结合三维微纳结构,制备基于金属纳米颗粒和介电晶体复合材料的集成光子学器件,不仅具有重要的理论意义,更兼具广阔的应用前景,为集成光子学研究提供了新的发展思路。本论文的主要内容包括利用离子注入技术在不同介电材料中合成金属纳米颗粒;利用快重离子辐照技术调控金属纳米颗粒的光学性质;利用离子注入、飞秒激光刻蚀等微纳加工技术设计光波导结构;以及结合金属纳米颗粒与光波导结构实现调Q锁模超快激光的产生等。根据实验目的和选用的介电材料种类的不同,可以将本论文的主要工作归纳为如下内容:利用低能银离子注入技术,在熔融石英（Si02）中制备球形银（Ag）纳米颗粒。通过线性吸收谱,证明了纳米颗粒具有优良的局域表面等离激元共振效应,其吸收峰位于400 nm波长处,并随着注入剂量的增加而红移。基于Z扫描实验,纳米颗粒在可见光515 nm波长的非线性吸收展现出良好的饱和吸收特性,三阶非线性吸收系数为-64.6 cm/GW,非线性折射呈明显的自聚焦现象,三阶非线性折射率为4.2×10-12 cm2/W。而在近红外1030 nm波长处,纳米颗粒展现出弱饱和吸收特性。利用低能Ag离子注入技术,在掺钕的钇铝石榴石（Nd:YAG）晶体中制备球形Ag纳米颗粒。吸收谱表明,其等离激元共振吸收峰位于500 nm波长处,并随着注入剂量的增加而红移。三阶非线性吸收结果表明,纳米颗粒在515 nm波长处增强了基底的饱和吸收特性,三阶非线性吸收系数增大6个数量级,而三阶非线性折射率和Nd:YAG晶体相比也增强了 4个数量级。在1030 nm波段,纳米颗粒展现出明显的饱和吸收特性,非线性吸收系数为-115 cm/GW,调制深度达0.8%。利用低能Ag离子注入技术,在锗酸铋（BGO）晶体中制备球形Ag纳米颗粒。整个注入区由于离子注入过程中的损伤呈多晶态,使得吸收峰实验值466 nm较模拟值蓝移。三阶非线性吸收结果表明,在引入纳米颗粒后,由于纳米颗粒等离激元共振的调制作用,BGO晶体的双光子吸收效应呈现类三光子吸收的现象。我们建立了一种双层结构的模型,解释了这个过程中的非对称Z扫描结果。利用快重（氙,Xe）离子辐照技术,拉长在Nd:YAG晶体中的球形Ag纳米颗粒,进而调控纳米颗粒的等离激元共振响应。通过偏振吸收谱测试,未经过Xe离子辐照的球形纳米颗粒的等离激元共振响应与偏振无关,其吸收峰在0°和90°偏振下均为448 nm。而拉长的纳米颗粒的等离激元共振响应,在0°偏振下吸收峰红移至452 nm,在90°偏振下吸收峰蓝移至443 nm。我们构建了纳米颗粒拉长模型,分析了纳米颗粒长宽比和尺寸对偏振依赖的等离激元共振响应的影响。结合纳米颗粒的近场光强分布,解释了纳米颗粒对Nd:YAG荧光的增强效果,打破了离子注入纳米颗粒导致基底荧光淬灭的传统观点。利用快重离子辐照技术,通过C60团簇注入及Xe离子注入,拉长在不同基底（SiO2、氧化铟锡晶体、氟化钙晶体）中的球形金纳米颗粒,研究基底对快重离子辐照拉长纳米颗粒的影响。实验结果表明,氟化钙晶体抗溅射能力最弱导致纳米颗粒被破坏,非晶态的SiO2抗溅射能力最强,而氧化铟锡晶体中纳米颗粒拉长效果最佳。与200 MeV Xe注入的样品相比,4 MeV C60团簇注入拉长效果相似,但溅射能力更强。该工作第一次在晶体材料中通过快重离子辐照实现纳米颗粒的拉长,并保持了基底材料的晶态,同时,利用C60团簇注入,使得拉长纳米颗粒所需要的注入能量降低了 98%。利用飞秒激光加工技术,在掺钕的氟化钙（Nd:CaF2）晶体中制备了包层光波导结构。实验探索了脉冲能量、写入深度以及光波导尺寸对光波导导光性能的影响。通过端面耦合系统表明,光波导对于入射光偏振依赖性较小,传输损耗最小为0.7 dB/cm,最优的飞秒激光加工参数为脉冲能量0.21 μJ、深度3.0 μm、直径50 μm。同时,荧光结果表明,波导区域中的荧光性能没有受到激光加工的影响,被完整地保留下来,为包层波导激光的制备提供了理论基础。利用低能Ag离子辐照结合飞秒激光加工技术,分别在SiCO2和Nd:YV04晶体上,制备了 Ag纳米颗粒和包层光波导结构。我们首次提出一种类二维纳米颗粒阵列模型,模拟了非孤立态纳米颗粒间的相互作用引起的独特等离激元共振吸收现象。利用吸收峰的红移,增强近红外波段的非线性调控。通过双温模型对Z扫描过程中的温度分析,证明了纳米颗粒在近红外波段具有饱和吸收特性。利用Si02中的Ag纳米颗粒作为可饱和吸收体,结合Nd:YVO4中的包层光波导结构,实现了1μm波段调Q锁模激光的产生。激光阈值为31.5 mW,最大输出功率为245 mW,斜效率为29.3%,最大重复频率为6.5 GHz,最小脉宽为27 ps。利用碳离子注入结合精密金刚石刀切割技术,在掺钕的硼酸氧钙钇（Nd:YCOB）晶体中制备了脊形光波导结构。光波导的偏振依赖性被完整保留下来,最大输出功率56μW,波导区域的荧光强度也有所提高。此外,与平面光波导相比,脊形光波导倍频效率提高了 66%,最大倍频信号输出功率提高了10.7%。利用低能Ag离子辐照、氧离子注入结合精密金刚石刀切割技术,在Nd:YAG晶体上制备了集成Ag纳米颗粒的脊形光波导结构。纳米颗粒嵌入在光波导上表面53 nm深处,平均粒径3 nm。通过端面耦合系统测试表明,光波导具有良好的偏振依赖性,在集成纳米颗粒后,光波导的反饱和吸收性转变为优良的饱和吸收特性。在810 nm波长激光泵浦下,利用倏逝场耦合作用,我们成功在该集成光波导器件上实现了 1064 nm波长的调Q锁模激光的产生。激光最大重复频率为10.53 GHz,最小脉宽为29.5 ps。
沈荣仁[8]（2020）在《基于二维多层Ti3C2的制备及其非线性光学特性研究》文中研究表明自从石墨烯被成功制备和表征以来,二维材料以优异的电学性能和光学性能受到人们的关注和研究。通过选择性地蚀刻MAX（三维分层三元碳化物和氮化物,其中M,A,X分别代表早期d区过渡金属,主族sp区元素,碳和/或氮）中的“A”元素得到的MXenes（二维层状碳氮化物）是近十年来比较有代表性的一种二维材料。MXenes在以往研究中表现出极为优异的光学性能。Ti3C2是Mxenes家族中最重要的成员之一,因此具备良好的光学性能。通过在Ti3C2的表面生长TiO2颗粒制备得到的复合材料Ti3C2/TiO2可以增加比表面积吸收更多的光子。Ti3C2/TiO2使得激光激发时二者间介面电荷的转移成为可能,促进激发态吸收。在本文中,我们主要研究了Ti3C2和Ti3C2/TiO2纳米材料分散在有机玻璃中的非线性光学吸收特性,主要研究内容如下:本文通过水热法合成Ti3C2和Ti3C2/TiO2复合纳米材料。首先选择Ti3Al C2作为前驱体,通过氟盐刻蚀法制备Ti3C2和水热法制备Ti3C2/TiO2,再将材料均匀分散在甲基丙烯酸甲酯中。通过加热聚合,模具浇注,制备Ti3C2/PMMA和（Ti3C2/TiO2）/PMMA有机玻璃。通过电子扫描显微镜、紫外可见光光谱仪和拉曼光谱对Ti3C2和Ti3C2/TiO2的微观结构和光谱吸收特性进行基本表征。结果表明,Ti3C2呈多层片状。TiO2呈颗粒状或者片状生长在Ti3C2的表面。Ti3C2/PMMA有机玻璃的可见光透过率较好。在（Ti3C2/TiO2）/PMMA中的材料分布较为均匀。利用开孔Z-scan技术对Ti3C2/PMMA和（Ti3C2/TiO2）/PMMA有机玻璃进行非线性光学测试。对实验数据的整理分析,结果表明,二维材料Ti3C2具有反饱和吸收的特性,相比于目前的非线性材料具有更优异的性能。其峰值光强为136 MW cm-2时,非线性吸收系数可达到88 cm GW-1。Ti3C2/TiO2复合纳米材料具有与Ti3C2相似的反饱和吸收特性,在光强为68～102 MW cm-2时,Ti3C2/TiO2相比于Ti3C2具备更强的非线性吸收特性。实验结果表明,Ti3C2和Ti3C2/TiO2适用于光限幅器和光开关等光学器件。
王星星[9]（2019）在《铜-二氧化硅复合溶胶的制备及薄膜的电化学形成研究》文中进行了进一步梳理本论文制备了不同组成的Cu（Ⅱ）-SiO2复合溶胶电解液,采用恒电位电化学方法制备了复合薄膜,对其电化学形成机理进行了研究。以醋酸铜（Cu（Ac）2）为铜源,正硅酸乙酯（TEOS）为硅源,柠檬酸钠（Na3Cit）为配合剂,制备了不同pH值（I）,不同nCu2+:nSiO2（Ⅱ）比值和nCu2+:nCit3-（Ⅲ）比值3个系列透明稳定的Cu（Ⅱ）-SiO2复合溶胶。分析了不同溶胶中,Cu（Ⅱ）配合物的种类及其分布。以Cu（Ⅱ）-SiO2复合溶胶为电解液,在ITO导电玻璃上阴极沉积复合薄膜,采用X-射线衍射（XRD）表征为Cu-SiO2复合薄膜。采用多种电化学技术对复合薄膜的形成机理进行了研究。循环伏安（CV）、线性电位扫描（LSV）和交流阻抗（EIS）结果表明,Cu（Ⅱ）通过一步反应还原为Cu,同时SiO2诱导沉积。计时安培（CA）结果表明,Cu在复合溶胶中的电结晶遵循瞬时成核机理。在复合溶胶I中,Cu的沉积电位随溶胶的pH值增大而负移,其原因在于不同pH值的溶胶中,Cu（Ⅱ）的配合物种类不同。在pH值低的溶胶中,以容易放电的[Cu2Cit2H-1]3-为主,较低电位下反应电阻很小。电位增大,反应电阻明显增大,因为配合物还原消耗H+的同时,SiO2在OH-的诱导下沉积并阻碍Cu的沉积反应。在pH值高的溶胶中,以难以沉积的[Cu2Cit2H-2]4-为主,在高电位下才出现较小的反应电阻。在pH值为6.30的复合溶胶Ⅱ中,配合物的种类不随nCu2+:nSiO2比值改变,以[Cu2Cit2H-2]4-为主,而且存在大量的Cit3-。随着nCu2+:nSiO2比值增大,[Cu2Cit2H-2]4-和游离的Cit3-浓度增大,前者导致沉积电流密度增大,后者导致电位负移和反应电阻增大。随着过电位增大,Cu的沉积反应受Cu（Ⅱ）扩散传质控制。在pH值为5.20的复合溶胶ⅡI中,当nCu2+:nCit3-比值为1:2和1:1时,配合物主要有[Cu2Cit2H-2]4-和[Cu2Cit2H-1]3-。比值为2:1时,配合物主要为[Cu2CitH-1]以及游离态的Cu2+。随着nCu2+:nCit3-比值增大,较低电位下,因为Cu2+浓度增大导致反应电阻减小,电位较高时,反应电阻增大,Cu的沉积速率降低。
魏成一然[10]（2019）在《新型各向异性二维材料的制备及光学性质的研究》文中研究说明规模庞大的二维材料家族以其优异的多样性功能为信息、能源、生物等多个领域的快速发展不断开辟着新的途径。近期,以二维黑磷为代表的各向异性二维材料引起了人们的广泛关注。与其他石墨烯、二硫化钼（MoS2）等具有高对称性的二维材料相比,这类材料沿着不同的晶体方向呈现出显着的物理、化学各向异性行为,这不仅为基础科学研究而且为新型微纳功能器件的开发提供了一个新的材料平台。三硫化钛（TiS3）作为一种新型的各向异性二维半导体材料,表现出高的载流子迁移率和优异的光电性能,但目前有关该材料的制备和光学特性方面的研究还较少。本文以探究二维材料的各向异性光学特性为目的,主要围绕薄层TiS3的制备以及光学性质开展了研究工作。在此基础上,我们拓展到各向同性二维材料MoS2的光学性质的控制研究。主要工作内容如下:（1）首次利用真空固相硫化法在SiO2/Si衬底上制备出高质量的TiS3薄层带状结构。研究了不同生长变量对材料生长的影响,发现在优化条件下得到的纳米带结构表面均一,厚度从3 nm40 nm,尺寸可达百微米。基于原子力显微镜和光学显微镜的观察与分析,我们探讨了层状TiS3的微观生长机理并提出了面内/面外共生长模型。（2）利用角分辨偏振拉曼光谱与偏振四波混频技术,分别研究了TiS3的各向异性线性光学和非线性光学性质。发现两种光学手段均可以用来准确识别TiS3样品的晶轴取向。首次发现层状TiS3具有较强的四波混频非线性光学响应,并对样品层数的变化很敏感。四波混频作为一种相对较新的光谱技术,具有成像速度快、分辨率高、对样品无损坏等优势,有望发展成为一种高效的二维材料表征及分析手段。（3）我们结合机械剥离和干法转移技术构建了MoS2/TiO2的复合结构,并实现了MoS2的二次谐波响应信号的各向异性增强。实验结果表明,TiO2纳米线在复合结构中不仅增强了MoS2的二次谐波信号输出,而且实现了输出信号的各向异性增强。
二、纳米GaSb-SiO_2复合薄膜的非线性光学特性（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、纳米GaSb-SiO_2复合薄膜的非线性光学特性（论文提纲范文）
（1）共溅射Ag-MoSe2薄膜材料制备及非线性光学性质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 金属与二维硫化物复合材料的研究现状 |
| 1.2.1 二维硫族化合物的结构特征 |
| 1.2.2 金属与二维硫化物复合材料的特性及应用 |
| 1.3 MoSe_2及其复合化合物纳米材料的研究进展 |
| 1.3.1 MoSe_2纳米材料基本性质的研究 |
| 1.3.2 MoSe_2复合材料基本性质及结构的研究 |
| 1.4 本论文的主要研究内容 |
| 第2章 Ag-MoSe_2薄膜的设计方案、制备及表征方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料的制备方法及设计方案 |
| 2.2.1 材料的制备方法 |
| 2.2.2 实验设计 |
| 2.3 材料的制备和表征 |
| 2.3.1 材料的制备过程 |
| 2.3.2 材料的表征方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 Ag-MoSe_2薄膜的结构及形貌表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 不同实验参数条件下材料的形貌和组分结果分析 |
| 3.2.1 基底温度对Ag-MoSe_2薄膜形貌及组分的影响 |
| 3.2.2 沉积时间对Ag-MoSe_2薄膜形貌组分的影响 |
| 3.2.3 RF功率对Ag-MoSe_2薄膜形貌组分的影响 |
| 3.3 实验参数对材料的结构的影响 |
| 3.3.1 溅射功率对Ag-MoSe_2薄膜的结构的影响 |
| 3.3.2 基底温度对Ag-MoSe_2薄膜结构的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Ag-MoSe_2薄膜的线性与非线性光学特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Ag-MoSe_2薄膜的线性光学性质 |
| 4.2.1 Ag-MoSe_2薄膜的光致发光特性 |
| 4.2.2 Ag-MoSe_2薄膜的紫外-可见吸收及带隙 |
| 4.3 Ag-MoSe_2薄膜的非线性吸收特性 |
| 4.3.1 Ag-MoSe_2薄膜的非线性吸收及相关参量计算 |
| 4.3.2 Ag-MoSe_2薄膜的非线性吸收机制 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
（2）基于二维材料复合薄膜的三阶非线性光学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 二维层状材料的研究进展 |
| 1.3 二维层状材料的制备和修饰 |
| 1.3.1 二维层状材料的制备方法 |
| 1.3.2 二维层状材料的的修饰改性方法 |
| 1.4 金属-半导体结构研究现状 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 三阶非线性原理及测试方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 三阶非线性原理 |
| 2.2.1 三阶非线性效应 |
| 2.2.2 自聚焦与自散焦 |
| 2.2.3 饱和吸收效应 |
| 2.2.4 反饱和吸收效应 |
| 2.2.5 双光子吸收效应 |
| 2.3 Z扫描技术 |
| 2.3.1 Z扫描技术方法 |
| 2.3.2 Z扫描技术理论计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 Graphene/MoS_2纳米复薄膜的制备及其光学特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Graphene,MoS_2和graphene/MoS_2纳米薄膜的制备及其线性光学特性 |
| 3.2.1 Graphene,MoS_2和graphene/MoS_2纳米薄膜的制备 |
| 3.2.2 Graphene,MoS_2和graphene/MoS_2纳米薄膜的形貌,结构及其线性光学性质 |
| 3.3 Graphene,MoS_2和graphene/MoS_2纳米复合膜的非线性光学性质 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Ag/graphene/MoS_2纳米复合膜的制备和非线性光学特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Ag纳米薄膜的的制备及其光学特性 |
| 4.2.1 Ag纳米颗粒的制备 |
| 4.2.2 Ag纳米颗粒的形貌及线性光学特性 |
| 4.3 Ag/graphene/MoS_2复合薄膜的制备 |
| 4.4 Ag/graphene/MoS_2纳米复合膜的表征及光学特性 |
| 4.4.1 Ag/graphene/MoS_2纳米复合膜的表征 |
| 4.4.2 Ag/graphene/MoS_2纳米复合膜的光学特性 |
| 4.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（3）过渡金属硫化物光调控特性及其在脉冲激光器中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 全固态超快激光的研究进展 |
| §1.2 二维材料可饱和吸收体及其应用 |
| §1.3 过渡金属硫化物的基本性质 |
| §1.4 三阶非线性光学吸收特性 |
| §1.4.1 可饱和吸收效应 |
| §1.4.2 反饱和吸收效应 |
| §1.5 本论文主要研究内容 |
| 第二章 半导体相过渡金属硫化物的调Q激光特性研究 |
| §2.1 基于WS_2的高重频被动调Q激光器 |
| §2.1.1 WS_2饱和吸收体制备 |
| §2.1.2 基本表征 |
| §2.1.3 饱和吸收特性的测试表征 |
| §2.1.4 WS_2的可饱和吸收效应 |
| §2.1.5 基于WS_2可饱和吸收体的被动调Q激光实验 |
| §2.2 基于MoS_2被动调Q激光器 |
| §2.2.1 MoS_2可饱和吸收效应 |
| §2.2.2 基于MoS_2饱和吸收体的被动调Q激光实验 |
| §2.3 本章小结 |
| 第三章 二维金属相NbS_2的饱和吸收特性研究 |
| §3.1 层状NbS_2能带结构计算 |
| §3.2 二维金属相NbS_2的吸收过程 |
| §3.3 3R-NbS_2制备表征 |
| §3.3.1 液相剥离法 |
| §3.3.2 显微镜图像 |
| §3.3.3 元素分析 |
| §3.3.4 拉曼及X射线衍射图谱 |
| §3.4 3R-NbS_2光学吸收特性 |
| §3.4.1 线性光吸收 |
| §3.4.2 各向异性 |
| §3.4.3 非线性光学吸收 |
| §3.5 基于3R-NbS_2可饱和吸收体的被动调Q激光器 |
| §3.6 基于3R-NbS_2可饱和吸收体的Yb:KYW飞秒激光器 |
| §3.7 本章小结 |
| 第四章 合金化过渡金属硫化物饱和吸收特性调控及其应用 |
| §4.1 合金化过渡金属硫化物 |
| §4.2 阴离子掺杂的MoS_xSe_(2-x)光吸收特性 |
| §4.2.1 MoS_xSe_(2-x)能带结构计算 |
| §4.2.2 MoS_xSe_(2-x)载流子输运特性 |
| §4.2.3 材料制备表征 |
| §4.2.4 饱和吸收特性分析 |
| §4.2.5 基于MoS_xSe_(2-x)饱和吸收体的被动调Q激光器 |
| §4.2.6 基于MoS_xSe_(2-x)饱和吸收体的Yb:KYW飞秒激光器 |
| §4.3 同副族阳离子掺杂的MoWSe_2饱和吸收特性 |
| §4.3.1 材料制备表征 |
| §4.3.2 饱和吸收特性分析 |
| §4.3.3 基于Mo_xW_(1-x)Se_2饱和吸收体的被动调Q激光器 |
| §4.4 异副族阳离子掺杂的NbMoSe_2饱和吸收特性 |
| §4.4.1 NbMoSe_2测试表征 |
| §4.4.2 饱和吸收特性分析 |
| §4.5 本章小结 |
| 第五章 G/MoS_2纵向异质结的界面增强效应 |
| §5.1 二维材料异质结 |
| §5.2 G/MoS_2异质结制备 |
| §5.3 G/MoS_2测试表征 |
| §5.3.1 显微镜图像 |
| §5.3.2 拉曼光谱分析 |
| §5.3.3 元素分析 |
| §5.3.4 线性光吸收特性及带隙拟合 |
| §5.4 泵浦探测技术 |
| §5.5 G/MoS_2异质结界面耦合效应 |
| §5.6 饱和吸收增强效应 |
| §5.7 G/MoS_2异质结在脉冲激光中的应用 |
| §5.7.1 被动调Q激光特性研究 |
| §5.7.2 连续波锁模激光特性研究 |
| §5.7.3 SESAM锁模激光实验及参数对比 |
| §5.8 本章小结 |
| 第六章 总结 |
| §6.1 论文结论及创新点 |
| §6.2 有待进一步研究的问题 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间参加的项目、获得的奖励及发表的论文 |
| 附发表论文两篇 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）二硫化钼/石墨烯复合材料的三阶非线性光学性质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 三阶非线性光学 |
| 1.3 三阶非线性光学性质的测量方法 |
| 1.4 Z扫描技术 |
| 1.5 Z扫描技术的理论计算 |
| 1.6 本论文的选题依据和研究内容 |
| 第2章 二硫化钼的结构表征以及其三阶非线性光学性质 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 二硫化钼的研究概述 |
| 2.2.1 二硫化钼的结构 |
| 2.2.2 二硫化钼的研究现状 |
| 2.2.3 二硫化钼的制备方法 |
| 2.3 二硫化钼的制备 |
| 2.3.1 实验药品及实验仪器 |
| 2.3.2 实验方法 |
| 2.3.3 二硫化钼生成过程的机理探究 |
| 2.4 表征与讨论 |
| 2.4.1 X-射线衍射(XRD)测试结果与分析 |
| 2.4.2 扫描电子显微镜(SEM)测试结果与分析 |
| 2.4.3 透射电子显微镜(TEM)测试结果与分析 |
| 2.4.4 电子能谱图(EDS)测试结果与分析测试结果与分析 |
| 2.4.5 傅里叶红外(FT-IR)测试结果与分析 |
| 2.4.6 拉曼光谱(Raman)测试结果与分析 |
| 2.5 反应时间对产物形貌结构的影响 |
| 2.6 反应温度对产物形貌结构的影响 |
| 2.7 Z扫描测试结果与分析 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 二硫化钼/石墨烯复合材料的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 石墨烯的研究概述 |
| 3.3 实验部分 |
| 3.3.1 实验药品与仪器 |
| 3.3.2 氧化石墨烯的制备 |
| 3.3.3 水热法制备rGO/MoS_2复合材料 |
| 3.4 测试与表征 |
| 3.4.1 X-射线衍射(XRD)测试结果与分析 |
| 3.4.2 扫描电子显微镜(SEM)测试结果与分析 |
| 3.4.3 透射电子显微镜(TEM)测试结果与分析 |
| 3.4.4 X射线能谱仪(EDS)面扫测试结果与分析 |
| 3.4.5 紫外-可见光吸收(UV-vis)测试结果与分析 |
| 3.4.6 傅立叶变换红外(FT-IR)测试结果与分析 |
| 3.4.7 拉曼光谱(Raman)测试结果与分析 |
| 3.5 MoS_2与石墨烯复合材料的三阶非线性光学性质 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 总结与展望 |
| 4.1 总结 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）有机-无机钙钛矿单晶薄膜的双光子荧光及其增强与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题的背景及意义 |
| 1.2 有机-无机杂化钙钛矿及其光学特性 |
| 1.3 非线性光学和双光子荧光 |
| 1.4 有机-无机杂化钙钛矿在微纳光学中的研究现状 |
| 1.5 论文的主要工作 |
| 2 基于介电微球复合结构增强二维钙钛矿双光子荧光及应用 |
| 2.1 研究背景 |
| 2.2 钙钛矿-介电微球复合结构增强钙钛矿双光子荧光及其应用 |
| 2.3 单层WS_2-介电微球复合结构增强WS_2的二次谐波 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于双光子泵浦的高性能钙钛矿-微腔激光 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 MAPbBr_3钙钛矿单晶薄膜的制备和表征 |
| 3.3 基于MAPbBr_3钙钛矿单晶薄膜的双光子激光 |
| 3.4 MAPbBr_3钙钛矿单晶薄膜微腔中的强耦合 |
| 3.5 MAPbBr_3钙钛矿微盘和多晶薄膜中的双光子激光 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 Ruddlesden-Popper钙钛矿的双光子荧光和激光特性 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 Ruddlesden-Popper钙钛矿的制备与表征 |
| 4.3 Ruddlesden-Popper钙钛矿的非线性光学特性 |
| 4.4 Ruddlesden-Popper钙钛矿的自发辐射放大特性 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表论文目录 |
（6）二维石墨炔材料的非线性光学性质及光催化应用研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 石墨炔概述 |
| 1.1.1 石墨炔的结构与性质 |
| 1.1.2 石墨炔的制备方法 |
| 1.1.3 石墨炔在光学领域的研究进展 |
| 1.2 非线性光学 |
| 1.2.1 非线性光学简介 |
| 1.2.2 非线性光学原理 |
| 1.2.3 非线性光学现象 |
| 1.2.4 非线性光学材料的研究进展 |
| 1.3 光催化 |
| 1.3.1 光催化降解原理 |
| 1.3.2 光催化剂的改性方法 |
| 1.4 论文选题及主要研究内容 |
| 1.4.1 论文选题 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 第2章 石墨炔的制备 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 主要实验试剂及设备 |
| 2.2.2 石墨炔的合成 |
| 2.2.3 石墨炔的结构与形貌测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 石墨炔前体化合物HEB-TMS的合成 |
| 2.3.2 石墨炔的合成 |
| 2.3.3 石墨炔的表征分析 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 石墨炔的三阶非线性光学性质研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 主要原料、试剂及仪器 |
| 3.2.2 Z扫描测试样品制备 |
| 3.2.3 薄膜石墨炔粒径测试 |
| 3.2.4 非线性光学性质测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 薄膜石墨炔粒径分析 |
| 3.3.2 三阶非线性光学性质 |
| 3.3.3 溶剂效应 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 基于石墨炔非线性Kerr材料的可调谐被动式光子二极管 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 主要原料、试剂及仪器 |
| 4.2.2 少层SnS_2纳米片的制备 |
| 4.2.3 被动式光子二极管的制备 |
| 4.2.4 悬浮液的光学稳定性测试 |
| 4.2.5 空间自相位调制(SSPM)实验装置 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 少层SnS_2纳米片的AFM表征分析 |
| 4.3.2 分散液的光学稳定性分析 |
| 4.3.3 石墨炔分散液的SSPM研究 |
| 4.3.4 石墨炔/SnS_2杂化结构光子二极管的性能研究 |
| 4.3.5 机理分析 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 石墨炔与氮掺杂TiO_2纳米片复合材料的光催化性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 主要实验试剂及设备 |
| 5.2.2 GDY-NTNS复合催化剂的合成 |
| 5.2.3 GDY-NTNS复合催化剂的特性测试 |
| 5.2.4 光催化活性测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 GDY-NTNS复合催化剂的合成 |
| 5.3.2 GDY-NTNS复合催化剂的特性表征与分析 |
| 5.3.3 GDY-NTNS复合催化剂的光催化活性研究 |
| 5.3.4 GDY-NTNS复合催化剂的光催化机理研究 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（7）离子束制备金属纳米颗粒对介电材料光学特性的调控及应用（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 参考文献 |
| 第二章 理论基础和实验方法 |
| 2.1 金属纳米颗粒的基本理论 |
| 2.2 金属纳米颗粒的制备方法 |
| 2.3 金属纳米颗粒的实验表征 |
| 2.4 光波导技术 |
| 2.5 波导激光 |
| 参考文献 |
| 第三章 低能离子注入制备金属纳米颗粒及其光学性质研究 |
| 3.1 熔融石英中银纳米颗粒的制备及其性质 |
| 3.2 Nd:YAG晶体中银纳米颗粒的制备及其性质 |
| 3.3 BGO晶体中银纳米颗粒的制备及其性质 |
| 参考文献 |
| 第四章 快重离子辐照调控金属纳米颗粒光学性质 |
| 4.1 Xe离子辐照对银纳米颗粒光学性质的调控 |
| 4.2 C_(60)团簇辐照对金纳米颗粒光学特性的调控 |
| 参考文献 |
| 第五章 基于金属纳米颗粒的包层波导激光的制备 |
| 5.1 飞秒激光制备包层光波导及其性质研究 |
| 5.2 基于Ag:SiO_2可饱和吸收体的包层波导激光 |
| 参考文献 |
| 第六章 基于金属纳米颗粒的脊形波导激光的制备 |
| 6.1 离子注入制备脊形光波导及其性质研究 |
| 6.2 基于Ag:Nd:YAG晶体的脊形集成波导激光 |
| 参考文献 |
| 第七章 总结 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 主要研究创新点 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及获得的奖励 |
| 已发表论文 |
| 参加的国内及国际会议 |
| 获得的荣誉、奖励 |
| 致谢 |
| 附三篇已发表论文 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（8）基于二维多层Ti3C2的制备及其非线性光学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 三阶非线性光学材料研究背景及意义 |
| 1.2 Ti_3C_2的研究现状 |
| 1.3 .Ti_3C_2/TiO_2 的研究现状 |
| 1.4 MXene材料的制备方法 |
| 1.5 本文主要研究内容及基本框架 |
| 第2章 非线性光学机理及Z-scan测量方法 |
| 2.1 常见的非线性光学机理 |
| 2.2 Z-scan测量技术 |
| 2.3 Z-scan基础理论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 Ti_3C_2的制备及非线性光学特性研究 |
| 3.1 Ti_3C_2 材料及PMMA有机玻璃的制备 |
| 3.1.1 化学试剂的选用及实验仪器设备 |
| 3.1.2 Ti_3C_2纳米材料制备方法 |
| 3.1.3 Ti_3C_2/PMMA的制备 |
| 3.2 Ti_3C_2纳米材料表征 |
| 3.3 开孔Z-scan实验平台搭建 |
| 3.4 Ti_3C_2/PMMA有机玻璃非线性光学性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 Ti_3C_2/TiO_2 复合材料的制备及非线性光学特性研究 |
| 4.1 Ti_3C_2/TiO_2 复合材料的制备 |
| 4.2 Ti_3C_2/TiO_2 复合材料的表征 |
| 4.3 Ti_3C_2/TiO_2 复合材料的非线性光学特性 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（9）铜-二氧化硅复合溶胶的制备及薄膜的电化学形成研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 Cu(Ⅱ)-SiO_2复合溶胶的制备方法 |
| 1.3 Cu-SiO_2复合薄膜的溶胶-凝胶法制备 |
| 1.3.1 溶胶-凝胶法(Sol-gel) |
| 1.3.2 电化学-溶胶凝胶法 |
| 1.4 论文的研究目的和内容 |
| 1.4.1 论文的研究目的 |
| 1.4.2 论文的内容 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 实验仪器及化学试剂 |
| 2.1.1 实验仪器 |
| 2.1.2 化学试剂 |
| 2.1.3 电极预处理 |
| 2.2 复合溶胶的制备 |
| 2.3 复合薄膜的制备及表征 |
| 2.4 电化学实验 |
| 2.4.1 循环伏安(CV) |
| 2.4.2 线性电位扫描(LSV) |
| 2.4.3 计时安培(CA) |
| 2.4.4 交流阻抗(EIS) |
| 3 Cu(Ⅱ)-SiO_2复合溶胶的制备及其中Cu(Ⅱ)配合物的分布 |
| 3.1 Cu(Ⅱ)-SiO_2复合溶胶制备 |
| 3.2 Cu(Ⅱ)-SiO_2复合溶胶中Cu(Ⅱ)配合物的分布 |
| 3.2.1 不同pH复合溶胶(Ⅰ)中配合物的分布 |
| 3.2.2 不同n_(Cu~(2+)):n_(SiO_2)比值复合溶胶(Ⅱ)中配合物的分布 |
| 3.2.3 不同n_(Cu~(2+)):n_(Cit~(3-))比值复合溶胶(Ⅲ)中配合物的分布 |
| 3.3 小结 |
| 4 Cu-SiO_2复合薄膜的制备及表征 |
| 4.1 复合薄膜的制备 |
| 4.1.1 不同pH复合溶胶(Ⅰ)中薄膜的制备 |
| 4.1.2 不同n_(Cu~(2+)):n_(SiO_2)比值复合溶胶(Ⅱ)中薄膜的制备 |
| 4.1.3 不同n_(Cu~(2+)):n_(Cit~(3-))比值复合溶胶(Ⅲ)中薄膜的制备 |
| 4.2 薄膜样品的XRD表征 |
| 4.3 小结 |
| 5 Cu-SiO_2复合薄膜形成的电化学机理研究 |
| 5.1 不同pH值复合溶胶(Ⅰ)中薄膜形成的电化学机理研究 |
| 5.1.1 循环伏安 |
| 5.1.2 线性电位扫描 |
| 5.1.3 计时安培 |
| 5.1.4 交流阻抗 |
| 5.2 不同n_(Cu~(2+)):n_(SiO_2)复合溶胶(Ⅱ)中薄膜形成的电化学机理研究 |
| 5.2.1 循环伏安 |
| 5.2.2 线性电位扫描 |
| 5.2.3 计时安培 |
| 5.2.4 交流阻抗 |
| 5.3 不同n_(Cu~(2+)):n_(Cit~(3-))复合溶胶(Ⅲ)中薄膜形成的电化学机理研究 |
| 5.3.1 循环伏安 |
| 5.3.2 线性电位扫描 |
| 5.3.3 计时安培 |
| 5.3.4 交流阻抗 |
| 5.4 小结 |
| 6 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
| B. 学位论文数据集 |
| 致谢 |
（10）新型各向异性二维材料的制备及光学性质的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 各向异性二维材料研究概述 |
| 1.3 各向异性二维材料的特性与潜在应用 |
| 1.4 研究意义及主要内容 |
| 2 真空固相硫化法制备层状三硫化钛 |
| 2.1 研究背景 |
| 2.2 层状三硫化钛的制备 |
| 2.3 层状三硫化钛的结构表征与分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 三硫化钛的光学各向异性特性研究 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 三硫化钛的角分辨偏振拉曼光谱表征 |
| 3.3 三硫化钛的四波混频非线性光谱表征 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 层状二硫化钼的二次谐波信号各向异性增强 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 二硫化钼/二氧化钛复合结构的制备与表征 |
| 4.3 二硫化钼/二氧化钛复合结构的二次谐波特性 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士学位期间发表论文 |
四、纳米GaSb-SiO_2复合薄膜的非线性光学特性（论文参考文献）
- [1]共溅射Ag-MoSe2薄膜材料制备及非线性光学性质研究[D]. 包胜斌. 哈尔滨师范大学, 2021(08)
- [2]基于二维材料复合薄膜的三阶非线性光学特性研究[D]. 孙帝. 哈尔滨师范大学, 2021(08)
- [3]过渡金属硫化物光调控特性及其在脉冲激光器中的应用[D]. 孙晓莉. 山东大学, 2020(10)
- [4]二硫化钼/石墨烯复合材料的三阶非线性光学性质研究[D]. 李金泽. 河南大学, 2020(02)
- [5]有机-无机钙钛矿单晶薄膜的双光子荧光及其增强与应用[D]. 李晓红. 华中科技大学, 2020(01)
- [6]二维石墨炔材料的非线性光学性质及光催化应用研究[D]. 董雨泽. 天津大学, 2020(01)
- [7]离子束制备金属纳米颗粒对介电材料光学特性的调控及应用[D]. 李让. 山东大学, 2020
- [8]基于二维多层Ti3C2的制备及其非线性光学特性研究[D]. 沈荣仁. 哈尔滨工程大学, 2020(05)
- [9]铜-二氧化硅复合溶胶的制备及薄膜的电化学形成研究[D]. 王星星. 重庆大学, 2019(01)
- [10]新型各向异性二维材料的制备及光学性质的研究[D]. 魏成一然. 华中科技大学, 2019(03)