型非線性光學(xué)材料研究

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1、摘要非線性光學(xué)和相關(guān)學(xué)科的發(fā)展在很大程度上得益于新型非線性光學(xué)材料的出現(xiàn)和應(yīng)用。近年來，非線性光學(xué)材料的發(fā)展非常迅速，除常規(guī)的宏觀體塊材料外，微結(jié)構(gòu)的引入使得非線性光學(xué)材料的范圍拓展到了納米材料，而超材料的出現(xiàn)更是為非線性光學(xué)材料的發(fā)展帶來了新的契機(jī)。本文在宏觀體塊材料方面介紹了幾類綜合性能好的新型無機(jī)、有機(jī)非線性光學(xué)材料；在微結(jié)構(gòu)非線性光學(xué)材料方面概述了光學(xué)超晶格等在設(shè)計(jì)方法上的進(jìn)展，介紹了幾種新型微結(jié)構(gòu)材料的功能及實(shí)驗(yàn)結(jié)果，討論了微結(jié)構(gòu)對(duì)光學(xué)非線性的增強(qiáng)及應(yīng)用價(jià)值；超材料方面，著重?cái)⑹隽藢?duì)超材料的非線性光學(xué)效應(yīng)的研究近況，評(píng)述了超材料對(duì)光學(xué)非線性的放大機(jī)制和應(yīng)用前

2、景。關(guān)鍵詞：非線性光學(xué)材料無機(jī)有機(jī)微結(jié)構(gòu)超材料byABSTRACTThediscoveryofnewnonlinearopticalmaterialplaystheveryimportantroleinthehistoryofnonlinearoptics(NLO).Thisthesissummarizedthepresentresearchstatusofnonlinearopticalmaterials.PartofthenovelinorganicandorganicNLOmaterialshavebeenreviewed,includingthenonline

3、aropticalpropertiesandotherfeatures.Withthedevelopmentofnano-photonics,theNLOmaterialswithorderedmicrostructureshavemaderemarkableprogresses.Therecentrevolutionarydiscoveryofthemeta-materialswhichcanenhancethenonlinearopticeffectsbyseveralmilliontimesisalsodiscussed.AllthesenovelNLOmate

4、rialshaveimportantpotentialapplicationsespeciallywhentheyareintegratedbyproperlydesigning.Keywords:nonlinearopticalmaterialinorganicorganicmicrostructuremeta-material目錄摘要iABSTRACTiii第一章緒論1§1.1非線性光學(xué)材料的發(fā)展和研究意義11.1.1常規(guī)非線性光學(xué)材料11.1.2微結(jié)構(gòu)非線性光學(xué)材料11.1.3超材料（meta-material）的光學(xué)非線性21.1.4探索新型非線性光學(xué)材料的意

5、義2§1.2本論文的內(nèi)容安排2第二章新型無機(jī)非線性光學(xué)材料5§2.1深紫外非線性光學(xué)晶體KBBF及同族物52.1.1氟代硼鈹酸鉀晶體（KBe2BO3F2：KBBF）簡介52.1.2KBBF的微觀結(jié)構(gòu)對(duì)光學(xué)非線性的影響62.1.3KBBF的綜合性能、缺點(diǎn)與解決途徑62.1.4KBBF在前沿領(lǐng)域的應(yīng)用72.1.5KBBF的同族化合物RBBF(RbBe2BO3F2)7§2.2紅外非線性光學(xué)晶體82.2.1ABC2型黃銅礦結(jié)構(gòu)化合物新進(jìn)展92.2.2新型硫?qū)倩锛t外非線性光學(xué)晶體92.2.3AMX3型金屬鹵化物10§2.3無機(jī)非線性光學(xué)玻璃新進(jìn)展102.3.1無機(jī)非線性光學(xué)玻

6、璃簡介102.3.2激光誘導(dǎo)晶化新進(jìn)展11第三章新型有機(jī)非線性光學(xué)材料13§3.1有機(jī)非線性光學(xué)材料概述133.1.1有機(jī)分子的光學(xué)非線性響應(yīng)的微觀機(jī)制133.1.2有機(jī)二階非線性光學(xué)材料143.1.3有機(jī)三階非線性光學(xué)材料14§3.2有機(jī)二階非線性光學(xué)材料新進(jìn)展153.2.1新型二階有機(jī)非線性光學(xué)發(fā)色團(tuán)153.2.2新型超支化高分子骨架163.2.3新型有機(jī)二階非線性光學(xué)晶體17§3.3有機(jī)雙光子吸收材料新進(jìn)展19§3.4碳納米管的光學(xué)非線性203.4.1碳納米管的三階非線性光學(xué)響應(yīng)203.4.2碳納米管用于光限幅21§3.5C60的光學(xué)非線性213.5.1C60光

7、學(xué)非線性的提高213.5.2C60分子用于高次諧波的產(chǎn)生22第四章新型微結(jié)構(gòu)非線性光學(xué)材料23§4.1新型光學(xué)超晶格研究進(jìn)展234.1.1光學(xué)超晶格概述234.1.2多重準(zhǔn)相位匹配與耦合參量過程244.1.3可實(shí)現(xiàn)三基色的全固態(tài)激光輸出的新型超晶格254.1.4可實(shí)現(xiàn)光學(xué)功能集成的非周期超晶格254.1.5新型二維光學(xué)超晶格中的非線性Cerenkov輻射26§4.2非線性光子晶體新進(jìn)展274.2.1光子晶體增強(qiáng)非線性效應(yīng)光學(xué)的原因284.2.2用于全光開關(guān)的新型非線性光子晶體284.2.3光子晶體光纖的非線性光學(xué)效應(yīng)30§4.3表面等離激元對(duì)非線性光