含银纳米粒子玻璃的制备及超快非线性吸收研究

摘要

金属纳米粒子的小尺寸效应、表面效应及宏观量子隧道效应等导致纳米微粒的热、磁、光、敏感特性和表面稳定性等不同于常规粒子，使得它具有广阔的应用前景。含金属纳米粒子的玻璃因其非线性光学特性而倍受瞩目。
　　本论文介绍了含Ag纳米粒子玻璃样品的制备。玻璃样品采用SiO2-Na2O-CaO的硅酸盐玻璃为基底，掺杂金属Ag离子。以适当的比例配料，充分搅匀后，高温熔融，浇注的玻璃在玻璃化温度（）退火一定时间。把样品加工成符合实验要求的抛光薄片。使用再生放大的钛宝石激光器的聚焦脉冲扫描后再辅以热处理，可以空间选择性制备含Ag纳米粒子的玻璃样品。
　　通过自建的飞秒激光Z-扫描实验系统，研究了含Ag金属纳米粒子玻璃样品的非线性吸收。实验发现800nm波长时，观察到有Ag纳米粒子析出的玻璃具有反饱和吸收特性，分析得出Ag纳米粒子的非线性响应主要是双光子吸收引起的；在较高的激发强度下，Ag纳米粒子表现出光学非线性吸收特性转化，即由反饱和吸收特性向饱和吸收特性转化；同时比较了含Ag纳米粒子玻璃与Ag溶胶的非线性吸收，发现前者非线性吸收较弱。

目录

含银纳米粒子玻璃的制备及超快非线性吸收研究

PREPARATION OFAg-NANOPARTICLES-PRECIPITATEDGLASS AND ULTRAFASTNONLINEAR ABSORPTION

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.2 非线性光学简介

1.2.1 二阶电极化所引起的几种非线性光学现象

1.2.2 三阶电极化所引起的几种非线性光学现象

1.3 三阶非线性光学性质的常用表征方法

1.3.1 四波混频

1.3.2 Z-扫描方法

1.4 含金属纳米粒子玻璃的光学非线性研究现状

1.4.1 金属纳米粒子光学非线性研究综述

1.4.2 含金属纳米粒子玻璃的光学非线性研究综述

1.5 本论文主要研究内容小结

第2章 含银纳米粒子玻璃样品的制备

2.1 制备玻璃所用的原料

2.1.1 主要原料

2.1.3 掺杂贵金属原料

2.1.4 制备样品过程中所用主要仪器

2.2 玻璃样品的制备

2.2.1 玻璃的配料

2.2.2 玻璃的熔制

2.2.3 玻璃样品的切割与抛光

2.3 本章小结

第3章 Z-scan理论

3.1 Z-扫描的基本原理

3.1.1 一般描述

3.1.2 理论分析

3.1.3 非线性吸收的测量

3.1.4 厚光学非线性介质Z-扫描分析

3.2 本章小结

第4章 含银纳米粒子的玻璃非线性吸收研究

4.1 光学非线性实验

4.2 非线性吸收系数的测量

4.2.1 理论公式

4.2.2 实验数据处理

4.3 含银纳米粒子玻璃与银溶胶的比较

4.4 银纳米粒子玻璃非线性吸收的机理

4.5 含银纳米粒子玻璃的光学非线性转化

4.6 本章小结

结论

参考文献

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