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《準一維狹縫和拉蓋爾高斯光束Z掃描特征分析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、南京大學甯尿大字博士學位論文準一維狹縫和拉蓋爾.高斯光束z一掃描特征分析StudyonZ-scanTechniquesusingQuasi--One--Dimensional--SlitandLaguerre—GaussianBearns陳瑞品Rui—PinChen指導教師:王慧田教授Supervisedby:ProfiHui-TianWang南京大學物理系/南京微結(jié)構(gòu)國家實驗室(籌)南京210093DepartmentofPhysics/NanjingNationalLaboratoryofMicrostructuresNanjingUniversity,
2、Nanjing210093南京大學博士學位論文IIIIIlllUlIIIIIIIIUIY2371529一維狹縫和拉蓋爾.高斯光束Z.掃描特征分析南室大堂盟究生望業(yè)論文主文揎要苴亟題繼畢業(yè)論文題目:壅二笙迭絲壟壟薹璽:益塹出塞圣:擔攔掛:些盆盤2006指導教師(姓名、職稱):至慧里鏊撞摘要非線性光學現(xiàn)象是光與物質(zhì)相互作用的體現(xiàn),利用各種手段來獲取介質(zhì)的非線性光學信息已成為一個非常重要的學科研究范疇。z.掃描技術(shù)是表征材料光學非線性的一種重要而靈敏的方法,由于其設(shè)置簡單,可以同時測量非線性折射系數(shù)和非線性吸收系數(shù)的大小和符號,所以受到廣泛應(yīng)用。本論文工作主要集中
3、在兩個方面:一是對準一維狹縫(QODS)光束Z一掃描技術(shù)進行的詳細描述,特別是該技術(shù)對比其他的傳統(tǒng)Z一掃描技術(shù)的基本特征和優(yōu)點。另一方面是利用變分法分析了拉蓋爾一高斯光束在三階和三一五階共存的非線性光學介質(zhì)中的傳輸特性,求出了拉蓋爾.高斯光束在經(jīng)過非線性介質(zhì)后在遠場的光場分布,得出Z.掃描曲線的解析表達式。主要研究內(nèi)容如下:1.具體研究了從理論上研究了各種不均勻性(包括樣品的空洞缺陷、非線性的不均勻分布及樣品表面厚度的起伏等)對QODS光束z.掃描表征技術(shù)測量結(jié)果造成的影響。研究表明,對比傳統(tǒng)的Z.掃描表征技術(shù)(如帽項光束和高斯光束z.掃描技術(shù)),QODS光
4、束z.掃描表征技術(shù)能有效的抑制各種不均勻引起的測量信號波動。同時,考慮到狹縫的實際有效長度,我們給出了確定薄樣品光學非線性折射系數(shù)的經(jīng)驗表達式,證明了當狹縫的長寬比超過5時,QODS光束z.掃描可以被看成一維狹縫光束z.掃描。2.從理論上推導了QODS光束z.掃描表征技術(shù)的解析表達式,利用Pade近似法對QODS光束Z.掃描曲線的分析做了簡化,得出解析表達式。在誤差范圍內(nèi),該解析表達式同數(shù)值分析結(jié)果吻合得很好。對于輸入光場的波面有波I南京大學博士學位論文一維狹縫和拉蓋爾.高斯光束Z.掃描特征分析動的情況,也對z.掃描的曲線做了計算分析,發(fā)現(xiàn)波面有波動的輸入光
5、場對帽項光束、QODS光束和高斯光束z.掃描曲線均有一定的影響。帽頂光束z.掃描受到的影響最小,而高斯光束z.掃描受到的影響最大。3.通過變分法研究了拉蓋爾.高斯光束在克爾介質(zhì)中的傳輸特性、以及經(jīng)過介質(zhì)后在遠場的光場分布。對高階拉蓋爾.高斯光束Z.掃描的曲線特征進行了討論,發(fā)現(xiàn)在角模m=O時,歸一化透過率的峰谷差隨著徑向模數(shù)的增加而減少。對于角模m≠0的情況,歸一化透過率的峰谷差隨著徑向模數(shù)的增加而增加。對于給定的徑向模,歸一化透過率的峰谷差會隨著角模數(shù)的增加迅速變大。4.通過變分法詳細地分析了拉蓋爾一高斯光束在三.五階非線性介質(zhì)中的傳輸特性、以及在經(jīng)過介質(zhì)
6、后在遠場的光場分布,得到了遠場在軸歸一化透過率與光束特征的關(guān)系式。詳細描述了拉蓋爾.高斯光束z.掃描特性,同時對z-掃描曲線隨輸入功率、介質(zhì)厚度的變化特性也做了詳細的討論和分析。關(guān)鍵詞:z一掃描技術(shù);非線性折射;非線性吸收;高階光學非線性;變分法II南京大學博士學位論文一維狹縫和拉蓋爾.高斯光束z.掃描特征分析THESIS:StudyonZ—scanTechniquesusingQuasi--One—-Dimensional··SlitandSPECIALIZATION:OpticsPOSTGRADUATE:I沁i.PinChen~匝NTOR:Laguerr
7、e—GaussianBeamsProEHui-TianWangABSTRACTNonlinearopticalphenomenaarerelatedtothenonlinearinteractionbetweenlightandmatter.Itisofgreatimportancetogetthenonlinearopticalinformationinmanynovelopticalmediabystudyingtheopticalphenomena.Amongallthosetechniques,Z—scanisaveryimportantandsen
8、sitivemethodinsimultaneous