一、Cl~-和ZnCl_4~(2-)离子对水中超快超连续谱激光脉冲的影响（论文文献综述）
陈道阳,耿继宏,李郁芬,王润文[1]（1990）在《Cl-和ZnCl42-离子对水中超快超连续谱激光脉冲的影响》文中指出采用1.06μm、35ps激光脉冲泵浦,研究了四种不同卤化物水溶液（NaCl、KCl、ZnCl2、K2ZnCl4）在不同浓度时所产生的超快超连续谱激光脉冲的光谱分布.在可见区、由于卤化物的种类和浓度不同、其光谱分布明显变化,其主要特点是由于Cl-离子加入而使得受激喇曼散射强度明显地增加和由于络合离子ZnCl42-形成而导致的有效光谱展宽.
贾强[2]（2020）在《泵浦源啁啾特性对超连续谱光纤激光器影响的研究》文中研究表明超连续谱激光光源具有宽光谱、高亮度、发散角小、高重复频率等优良的光学性能,目前被广泛应用于激光空间通信、荧光寿命成像、频谱检测、气体检测及光学相干断层扫描等应用。随着应用领域的增多,超连续谱谱线平坦度的提高及特定峰位的控制这一问题被突显出来。控制谱线的传统方法是改变光纤参数,此方法设计加工难度大成本高,并且一台激光器只能输出一种激光谱线的参数。本文基于光纤中产生超连续谱的物理机制,结合泵浦脉冲光啁啾特性理论建立了数值模型。研究中采用分步傅立叶法数值求解了含时非线性薛定谔方程,结合频域频谱、时域频谱及光纤末端输出的超连续谱功率密度图。具体分析了光纤的非线性系数、二阶色散系数及光纤长度这些参数在超连续谱展宽过程中所起的作用,并分析了泵浦脉冲啁啾参量变化在光谱展宽过程中起到的作用。在实验研究的过程中,根据光栅脉冲整形的原理设计光刻了透射光栅,对光栅的光学参数进行测量计算,建立了飞秒激光光子晶体光纤超连续谱激光器和飞秒激光蓝宝石光纤超连续谱激光器。具体分析了不同泵浦脉冲形状下激光器输出的谱线特征。经研究发现,光纤的非线性系数与光纤的色散系数取值平衡时,可以获得范围更大的超连续谱谱线;光纤的二阶色散参量取值增加时,可以增加超连续谱的谱线范围;光纤长度影响谱线的范围和谱线平坦度;改变泵浦源的啁啾参量,可以实现对谱线范围及特征峰位的控制,发现脉冲形状的啁啾参量与光孤子裂变距离有直接联系;啁啾参量取正值时,脉冲光场的振荡频率随时间增加而增大,对谱线的展宽有利;啁啾参量的正负不影响脉冲形状;二条刻线数啁啾光栅获得的谱线范围最广,谱线的平坦度最好。本研究建立了两台激光器,均输出了多参数调制的超连续谱激光。结果表明了泵浦源啁啾特性可以控制超连续谱激光器输出的谱线,啁啾光栅可以改变泵浦脉冲形状,实现了对超连续谱谱线平坦度的优化及特定峰位的控制。
吴柯岩[3]（2019）在《纳米粒子增强激光诱导击穿光谱的研究》文中研究说明激光诱导击穿光谱（LIBS）是一种发射光谱检测技术,它通过测量高能激光烧蚀等离子体的发射谱线,得到样品中的元素成分和含量信息。LIBS技术具有快速响应、多元素分析、在线检测、远程测量等优点,因而在环境检测、材料分析、食品安全、空间探测、矿产冶金等领域应用广泛。本文使用Nd:YAG纳秒激光器、中阶梯光谱仪、ICCD探测器等实验装置,开展了金属纳米粒子增强激光诱导击穿光谱（NELIBS）的研究工作。相比传统的激光诱导击穿光谱（LIBS）技术,NELIBS的信号强度明显增强,检测限降低,探测灵敏度提高。本文主要工作如下:（1）研究了两亲性分子和金纳米粒子之间的库仑作用对NELIBS的影响。研究发现,在使用阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和金纳米粒子时,K-I 766.5 nm和769.9 nm的LIBS信号显着增强,检测限由ppm量级降低到13ppb。而使用阴离子型表面活性剂十二烷基磺酸钠（SDS）或只使用金纳米粒子时,LIBS信号没有增强。增强机制为阳离子型表面活性剂和表面带负电荷的金纳米粒子之间的库仑作用,以及金纳米粒子局域表面等离子激元（Localized Surface Plasmons,LSPs）引起的局域电场增强。这一新技术有效提高了LIBS信号检测灵敏度。（2）研究了卤素阴离子对NELIBS信号的影响。研究发现,卤素阴离子可以和灰银胶表面的银离子发生反应,影响银纳米粒子的团聚状态,改变其LSPs特性,进而影响LIBS谱线增强效果。随着KCl溶液浓度增加,灰银胶吸收光谱共振峰强度降低,银纳米粒子逐渐团聚。实验发现在MgSO4溶液中加入KCl溶液后,Mg的银纳米粒子增强LIBS信号强度升高,证明了Cl-离子对NELIBS的优化作用。（3）研究了银纳米团簇的沉积量对NELIBS信号的影响。我们使用磁控溅射镀膜的方法,在表面覆盖了硅胶的PET表面沉积银纳米团簇,研究了Si-I谱线受银纳米团簇沉积量的影响。研究发现,随着镀膜时间增加,银纳米团簇尺寸变大,沉积量升高,LIBS信号先升高,后饱和,最后降低,谱线的最大增强倍数为15倍。增加沉积量时,银纳米团簇附近的局域电场增强,LSPs共振吸收峰红移,样品对入射光的吸收截面增大。进一步增大沉积量,银团簇逐渐成膜,覆盖PET表面,引起猝灭效应,LIBS信号降低。
黄大朋[4]（2020）在《MXenes材料制备及其随机激光性能研究》文中研究说明光电器件的小型化、智能化已成为人工智能时代发展的重要推动力,因此相应地对光电器件的基础材料也提出了高的需求。以石墨烯为代表的二维（2D）材料因其与体块材料不同的新颖的物理化学性质引起了人们的广泛关注,且其低维特性完美地符合当前小型化、智能化光电器件的需求。其中,过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物（MXenes）其丰富的元素组成和结构可调性赋予了其丰富的物理化学性质,并逐渐在2D材料家族中脱颖而出。近年来MXenes在微型可集成光电子器件相关领域展现出了极大潜力,有望成为新一代光电子集成平台。激光作为光电器件的基础光源,在器件的光通讯、互联与传感应用方面发挥着不可替代的作用。然而目前MXenes材料多是在激光的调制和探测领域被挖掘和应用,其在激光光源的产生方面尚未实现突破,这极大地限制了 MXenes材料在更广泛应用领域中的开发。激光光源的获得通常需要增益介质、谐振腔和激励源三要素。基于此三要素,激光自上世纪60年代被发明以来,由于其兼具高的光强度和相干特性,尤其在多种波段光源被实现以后,激光光源逐渐成为高速、大容量通信技术及光电器件的基础。但面对当前小型化、集成化光电器件及其光互连、通信、传感等开发和应用,传统激光光源由于其腔型、工艺和体积等因素限制使得其很难参与到光电器件的高度集成。在此背景下,随机激光其无需外加谐振腔的紧凑构型为微型芯片级激光光源提供了机会。其光腔可以由纳米结构散射环境提供,光子在多次散射后可以构成局域闭环回路进行光子振荡,进而产生受激发射和激光。MXenes材料已被证明具有良好的水溶性和优异的光吸收及光热转换特性,其稳定胶体液在外部光激励源的作用下具备在局域液相环境中构建介质折射率非均匀化的能力,以此产生光散射迫使光改变传播方向,进而构建光子的局域化并形成光反馈腔。因此MXenes材料借助其低维特性和局域液相散射环境有望在微型激光光源领域发挥积极作用,甚至在一定调节手段下获得光增益属性的MXenes更有望实现完全MXenes基激光。基于MXenes材料这一平台实现激光的产生,将会使得MXenes材料在小型化、集成化光电子器件领域展现出更大的魅力。也将会对材料、光学、通讯及生物医学等领域带来新的发展机遇。本论文利用Ti3C2-MXene优异的光吸收及光热转换特性,在脉冲激光泵浦下的稳定胶体液中,借助其光热属性触发了局域的溶剂气泡效应即介质折射率的非均匀化,进而构建了非线性散射机制。利用其波长非敏感的宽带散射特点,与宽带光发射碳量子点复合,通过优化泵浦源和泵浦体积等条件成功实现了由黄到深红色的超连续随机激光,波长覆盖范围约150 nm。利用量子限域和边缘效应对低维材料的能带结构及荧光特性的调节作用,采用水热裁剪的方法高效制备了零维状态下的MXenes量子点（MQDs）,进一步赋予了 MXenes其自身光增益属性,并证实了氨水调节的水热环境对所制MQDs的表面钝化及荧光增强的作用。通过有限原子系统的结构与荧光特性对比,优选发光范围可覆盖整个可见区的V2C-MQDs,通过浓度介导的胶体表面张力调节和泵浦优化,实现了局域的光散射并构建了多重光反馈腔,在水相V2C-MQDs中实现了 490、545、587和613 nm四色混合的白光激光。此MXenes基激光源的实现为其微型化、智能化应用开发奠定了基础。本论文具体研究工作如下:（1）由于层离的单层/少层MXenes其大的比表面积以及液相下良好的胶体稳定性较好的满足构建介质折射率非均匀化的条件,并可以以此为基础在外部激励源的作用下构建局域散射机制来满足随机激光的光反馈需求。因此高质量地制备出单层或少层MXenes薄片将是随机激光系统构建的基础。此处使用HF选择性刻蚀的手段初步可以从MAX相陶瓷中大量获得了多层Ti3C2-MXene材料,但为了获得单层/少层Ti3C2-MXene仍需后续分步的插层和清洗处理。因此此处为了避免多步操作及插层物质的影响,优选LiF/HCl混合液对MAX相进行刻蚀处理,通过优化反应温度及含氟盐和酸的配比,可以一步制得大量的单层/少层大片状Ti3C2-MXene原材料,并通过扫描电镜及透射电镜对其进行了表征。三原子层M2C-MXene根据其特点可以使用优化的HF刻蚀或LiF/Cl混合液刻蚀并在超声辅助下获得。基于此处所获MXenes原材料,后续可以针对特殊需求进行后处理调整,以获得最适合的材料及其状态。（2）以（1）中所制Ti3C2-MXene为原料通过进一步超声破碎获得了尺寸在百纳米级的均匀稳定的MXenes胶体液,利用Ti3C2-MXene优异的光吸收及光热转换特性,在外部光激励源的作用下触发了局域溶剂气泡效应,构建了介质折射率的非均匀化并通过光散射测试间接地证明了此散射机制的波长非敏感的宽带特性。将此稳定胶体液与宽带光发射的碳量子点（CDs）复合,在适宜波长的脉冲激光激励下,利用散射机制形成的局域光反馈,通过优化组分的浓度配比和泵浦体积,在MXene/CDs复合系统中实现了由黄到深红色的超连续随机激光,波长覆盖范围约150 nm。（3）基于量子限域和边缘效应对低维材料的能带结构及荧光特性的调节作用,此处试图使用此策略使MXenes材料获得光增益属性,进而方便后续探索在单独MXenes系统中实现激光。因此此处初步制备了典型的Ti3C2-MQDs并对其基本光学特性进行了分析和认识。首先使用超声机械裁剪的手段试图获得MQDs,虽然超声能够有效地将大片层MXenes破碎,但尺寸仍在百纳米级别,获得MQDs的能力有限。鉴于此,以水热裁剪的方式替代之,高效地获得了大量MQDs,且氨水调节下的水热环境可以对MQDs产生一定的表面钝化作用。通过荧光和紫外-可见吸收表征更证实了表面钝化对MQDs荧光有进一步增强的效果。另外初步分析了 Fe3+和Cr3+对钝化后的MQDs的荧光猝灭效应及荧光增强效应的机理。（4）通过氨水调节下的水热裁剪环境一步获得了钝化的V2C-MQDs,成功地提高了 MQDs在整个可见光范围内的光发射能力,通过胶体浓度介导的胶体表面张力调节,在泵浦光激励下成功地触发了溶剂气泡效应,获得了激发功率依赖的非线性散射机制,并对其进行了表征。通过增强的光增益和非线性散射,建立了局域的多重光反馈腔,最终使用V2C-MQDs实现了 490、545、587和.613 nm四色混合的白光激光。综上所述,基于MXenes材料这一平台,结合其不同维度及组成下独特的物理化学性质,通过构建局域宽带光散射以及形成的微腔,在MXenes二维和零维状态下分别实现了由黄到深红色的超连续随机激光和白光激光。此微尺度激光光源将有利于微型光电子器件的开发和应用,比如纳米流体基生物、化学监视和传感等器件,因此本论文发展的MXenes基小型化及特殊形态的激光源将对其微型器件的进一步发展产生重要影响。
刘晶晶[5]（2020）在《基于稀土掺杂氟化钙/锶晶体的中红外激光器研究》文中提出波长为2-3μm的中红外激光,位于“大气窗口”和水分子的强吸收峰附近,在环境痕量气体监测、医疗和空间探测等领域具有重要的应用前景。近年来,以稀土晶体为基础的中红外固体激光技术得到了快速发展,激光二极管（LD）直接泵浦稀土掺杂晶体的中红外激光器,省去了中间频率转换环节,具有结构简单、光束质量好、转换效率高的优点,是实现高效率、大功率2-3μm激光输出的重要技术手段。中红外激光技术与器件的研究已经成为当今激光领域的一个重要的发展方向和热点。创新的中红外激光技术有望拓展中红外激光的应用,由此带来不可预知的科学发现。铥(Tm3+)离子和铒(Er3+)离子掺杂的晶体材料是产生中红外2-3μm激光常用的激光增益介质,其泵浦源波长更是位于商用LD的成熟波段。然而中红外波段的激光材料和技术尚不成熟,LD直接泵浦的中红外2-3μm波段超快激光的发展相对滞后,相关理论和实验是研究者关注的热点。“一代材料,一代器件”,随着固体激光材料的发展,具有低声子能量和萤石型结构的氟化钙/锶晶体在中红外波段展现了独特的优势,在稀土离子掺杂浓度很低的情况下就能实现高效的激光输出,为研制结构紧凑的中红外超快激光器提供了条件。本论文围绕发展滞后但是应用前景广阔的2-3μm波段脉冲激光产生技术,结合晶体物理和材料科学,从理论和实验上研究了稀土离子掺杂氟化钙/锶晶体的光谱特性、团簇效应和能量传递过程,全面表征了它们的激光输出特性,为研制结构紧凑、小型高效的中红外全固态激光器奠定了基础,同时为该类晶体的优化生长提供了一定的参考。本论文的主要研究工作如下:1.分析了中红外2-3μm波段脉冲激光器的特点、应用及研究现状。阐述了产生超快激光的锁模技术以及短脉冲的调Q技术;分析了全固态锁模激光谐振腔的设计思路;调研了Tm3+、Er3+掺杂宽光谱激光晶体的研究进展及近些年来应用在中红外波段的新型可饱和吸收体材料。2.基于Tm3+:CaF2晶体的短脉冲和超短脉冲激光特性研究:采用中心波长792nm的LD作为泵浦源,在3at.%Tm3+:CaF2晶体中实现了近两倍量子效率的连续激光输出,最大输出功率约2.71W,斜效率高达70.3%;采用双折射滤光片作为调谐元件,获得较宽的连续调谐激光输出;采用新型的银纳米颗粒作为可饱和吸收体,首次实现了Tm3+:CaF2晶体的2μm被动调Q激光输出。进一步从理论和实验两方面研究了Tm3+:CaF2晶体的2μm连续波锁模激光动力学机理,借助半导体可饱和吸收镜,首次实现了Tm3+:CaF2晶体2μm超短脉冲激光的稳定运转。3.研究了不同泵浦方式下掺Er3+氟化钙/锶晶体的连续激光特性。基于传统泵浦方式下（激光离子被激发到激光上能级或更高能级）,用波长为980nm附近的半导体激光器作为泵浦源,研究了Er3+掺杂氟化钙/锶晶体的连续激光输出特性,获得了最大输出功率1.41W、斜效率40%的连续激光运转。采用上转换泵浦方式（激光离子被激发到激光上能级以下的能级,再通过高效的能量上转换到达激光上能级）,用1532nm的半导体激光器作为泵浦源,也得到了显着的连续激光输出,获得的最大出光功率约为205mW,斜效率约为9.5%。进一步探究通过合作泵浦的方式,有望实现高效的中红外连续激光运转。4.研究了LD泵浦Er,Pr:CaF2晶体的中红外自调Q脉冲激光特性。利用3at.%Er,0.03at.%Pr:CaF2晶体作为增益介质,采用LD端面泵浦方式,全面表征了其连续激光特性,并首次实现了2.8μm自调Q脉冲激光输出。激光器仅依赖于晶体自身的能级特性,腔内不需要额外的主被动调制器件,是一种非常有潜力的微型中红外脉冲激光系统。5.开展了基于黑磷/铋烯吸收体的中红外Er:SrF2双波长脉冲激光器研究。成功制备了黑磷（BP）、铋纳米材料（Bi-NSs）可饱和吸收体,分别将他们作为调制器件用于中红外Er:SrF2激光器中,最终均获得了稳定的双波长脉冲激光输出。结合理论分析,研究了新型二维材料在中红外波段脉冲激光器中的调制机理,为商品化中红外脉冲调制器件的研发提供了依据,也为发展低成本3μm波段小型化脉冲激光器提供了一条有效的技术途径。6.基于MXene可饱和吸收体的中红外脉冲激光特性研究。成功制备了新型的MXene可饱和吸收体,并对其形貌和非线性光学参数进行了表征,将它作为调制器件用于2.8μm Er:CaF2-SrF2激光器中,最终获得了稳定的调Q和调Q锁模脉冲激光输出。MXene吸收体作为锁模调制元件用于中红外激光器件中,有望实现稳定的连续锁模激光运转。7.开展了基于Er3+:CaF2-SrF2混晶2.8μm超短脉冲激光器的研究。借助半导体可饱和吸收镜,在Er3+:CaF2-SrF2混晶中首次实现了稳定的调Q锁模脉冲激光运转,最大平均输出功率125mW,相应的锁模脉冲重复频率和脉宽分别为136.3MHz和1.78ns。鉴于中红外波段的SESAM不够成熟,商品化产品可选择参数较少,基于克尔透镜锁模技术,设计了中红外自锁模激光谐振腔,在腔内不加任何调制器、且腔内未插入硬光阑的情况下,实现了LD抽运Er3+:CaF2-SrF2晶体的克尔透镜锁模运转。8.研究分析了Er:CaF2单晶光纤2.8μm激光输出特性。具有纤维状的单晶材料,是介于传统晶体材料与石英光纤之间的新型介质,直径通常小于1mm。成功生长了Er:CaF2单晶光纤棒,优化了稀土离子的掺杂浓度,结合良好的热管理技术,首次在Er3+掺杂浓度极低的条件（0.5 at.%）下,在中红外波段实现了高效的单晶光纤连续激光输出。
任兆玉[6]（2002）在《高等植物光合作用能量传递机理和团簇分子电子结构性质的研究》文中提出本论文《高等植物光合作用能量传递机理和团簇分子电子结构性质的研究》分为上下两篇。上篇“高等植物光系统Ⅱ光能传递超快动力学研究”为论文的主要内容，该部分工作是在中国科学院西安光机所瞬态光学实验室完成的，属于九五国家重点基础研究发展规划项目《光合作用高效能量转化机理及其在农业中的应用》的子课题中的一部分研究成果。下篇“半导体团簇电子结构性质的理论研究”，是在西北大学光子学与光子技术研究所进行的研究工作。 一、上篇内容及创新点： 1．全面综述了光合作用研究的意义、原初反应过程当前研究的进展、PSⅡ的生物结构和功能；讨论了PSⅡ中能量传递的超快速原初过程光能的吸收、传递与陷获的物理机制以及电子迁移理论；简要介绍了超短光脉冲技术和超快光谱技术的发展及其在生物、物理和化学领域内的应用潜力以及几种超快速光谱技术的实现方法和技术问题。 2．在介绍了超快速光谱测量中常用的数据处理方法之后，根据我们实验测量的荧光数据特点，首次运用信号处理中的小波分析法对实测信号进行降噪，采用非线性最小二乘法，用Matlab语言建立了自己的数据处理软件。 3．建立了以倍频Ti：sapphire飞秒激光器（波长400nm，脉宽120fs，重复率82MHz）光源，光电倍增管为探测器，采用Boxcar采集数据的飞秒荧光光谱测量系统；用该系统对菠菜光系统Ⅱ外周天线复合（LHCⅡ）、核心复合物（CP）样品进行了的超快动力学实验研究，的出如下结论：（1）能量在LHCⅡ的叶绿素中传递的时间常数分别为：320fs、4.0ps、20.0ps。相对应的各组分荧光占总荧光的百分比分别为：3.4％、50％、46.6％；（2）能量在核心复合物的叶绿素中传递的时间常数分别为:3.9ps、20.4ps、930.5ps。各组分荧光色素占总荧光色素的百分比分别为：1.0％、12.7％、86.3％；（3）通过分析时间常数与色素成分之间的对应关系，画出了能量传递能级关系图。 4．创新性地研制并建立了以Ar+激光（波长514nm，脉宽120ps，重复率4MHz）为光源，雪崩光电二极管为探测器的，基于延时分幅扫描单光子计数系统的皮秒时间分辨荧光光谱测量系统。该系统可以最大可能的发挥光电探测器的优越性，将 摘 要一 系窕迎虹团销蹈骏暄【上互造。该系统具有很高的信噪比和灵敏度，可以对5 PW 以上的光信号响应。5．首次运用皮秒时间分辨荧光光谱装置对陀H核心复合物、核心天线CP43，CN7、 CP47＆RC等样品，进行了温度处理的比较研究，根据在三种温度（20”C、42”C、 48℃）处理下的荧光光谱特性和时间特性的研究结果，发现在光系统＊中：（l） 3Utheqili81tti＆sffi3dEI；2) Bhl．－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－。3)n 一 剿娥腹盛团j划J进圈拒喧铡幽幽肛趾昭。（第二点结论未见有文献 报）6．首次运用皮秒分辨扫描单光子计数荧光光谱装置对高产水稻及其田间叶色突变体 （编号为249－rCen，249寸ellow＊以及两种高产杂交水稻＊优培九0）和釉型 杂交水稻汕优63（SH 63）分别在扬花期和灌浆期的内囊体膜进行了超快动力学 实验，得出了规律性的结论： l)．249－rCen，249－yCllow两种样品共同的特点是：丛匾匐隆巨劳L逼遏眨 jatllZEAIMANglgltsppE：lasuan＝＝；b)．glZllZxHllfLnk — —。 2X＊9和8H63两种水稻：刃．无丞邑坠B图盼囫变愧诞激b狗凋陵剑赠瞳 M＆A122＆lllZZ；b)．－0 （上述六种样品站稻的超快动力学实验研究和结论均未见有文献报道。） 二、下篇主要内容及创新点：1．综述了碳族团簇研究状况及其进展和用于团簇材料设计的密度泛函理论基础，以 及当前微观领域内材料设计的研究动态与展望。2．用密度泛函理论在B3LYP65 u，P)水平下对Ge0和Ge人”（n＝16）团簇的 几何稳定性的理论研究，得到了最稳定几何构型。发现几何参数、Egap，断裂能， Ge在 和冈口“e 16)的GeC键的交错布居、Mllilien原子净布居以及Ge（ 键长都受所增加的额外电荷的影响。苞亘站L臼殒政J吐茎渔趾gJ酗在E 厦五敛因壹二h匕臼朗猖L粤论结果表明，坠位wd戈幽遗困俐劲凶陛过画 2 摘 要 — — 一 — —。 3．用半经验理论在AMI水平下对戮人n＝26占6，60）笼的几何构型作了优化处理和频率 分析，给出并讨论了出n笼的稳定性、结构以及EgaP。理论结果表明所有8n（＝26上6，。60）笼经过轻微的畸变形成更稳定的结构。垦瞳朝睦述闪应蔓团囫姻啦。在从 硅笼的Sidsi。环移走一个硅原子之后，出现了一个新的Sp‘杂化出原子，它对新 形成的团。－l笼的稳定性有一定贡献。坠妞28凶迎笼狙到圆司纽刨匠轴L
曹瑜[7]（2014）在《飞秒激光诱导低压Ar等离子体特性的研究》文中研究指明飞秒激光在20世纪末得到了迅速的发展,是目前在实验条件下能够获得的最短脉冲。与其它长脉冲激光以及连续激光不同,飞秒激光具有超短、高瞬间功率和超宽频谱等特点。当飞秒激光与物质相互作用时会产生等离子体,同时也会发射出各种波长的射线。以此为基础,主要研究了飞秒激光诱导低压Ar等离子体的特性。本文的主要工作是利用LIBS系统对Ar等离子体进行光谱诊断。光谱法具有非接触测量等离子体的特点,是诊断等离子体的重要方法。通过光谱仪的测量得到了低压下有关Ar原子和离子的时空分辨谱,并在光谱诊断的基础上对激光诱导Ar等离子体的特性进行了研究。通过分析Ar等离子体的发射光谱,本文得到Ar等离子体的电子温度和电子密度随压强的演化关系。本论文的内容与结果如下1.本文研究了在压强变化时,激光诱导Ar等离子体的发射光谱强度随时间的演化特性。在低压条件下,Ar离子谱线的强度大于Ar原子谱线的强度。当气压上升时,Ar离子谱线很难从本底中分离出。这一现象说明压强的增大使一个Ar原子平均所吸收的光子数减少了。另外,本文也对ArⅡ480.602nm谱线的强度先上升后下降现象的产生机制进行了阐述。2.论文研究了等离子体辐射线状谱由产生时的强度下降到其峰值1/e时所经历的时间,即等离子体寿命。研究发现Ar离子和原子谱线寿命都随着压强的增大先增大再减小,并且ArⅠ谱线寿命明显比ArⅡ谱线寿命长。前者是由于等离子体的扩散与外界的热交换,后者是离子与电子复合。3.在局部热平衡模型假设下,本文利用Boltzmann法和Stark展宽分别得到了等离子体的电子温度和密度。研究结果表明压强的变化对Ar等离于体的温度影响不大,电子密度的减小速度随着压强的增大而增大。这主要是Ar离子与电子的复合造成的。
詹求强[8]（2012）在《几种基于高信噪比探测技术的光学生物成像方法的研究》文中进行了进一步梳理纳米金棒、上转换发光纳米材料和相干非线性拉曼散射成像等技术凭着他们独特的光学性质和优势在生物光子学领域尤其是光学生物成像分支有着广泛的应用研究,它们是当前国际学术界的研究热点。在这种大的环境背景下,本论文以高对比度的光学生物成像为研究对象,以几种高信噪比探测技术：纳米金棒作为细胞成像和组织漫射光成像对比剂、优化改善超低背景噪声的上转换成像技术的激发模式和优化改良相干非线性拉曼散射成像技术为主要内容开展了以下各项工作。用种子法合成了多种尺寸的纳米金棒并进行了透射电镜、消光光谱、表面电位等表征测试。基于一步法对纳米金棒表面进行了多孔二氧化硅结构的包覆,研究并讨论了表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵的含量（溶液中和表面上）对二氧化硅层包覆的影响。多孔二氧化硅结构包覆的纳米金棒具有很高的化学稳定性和生物兼容性。对二氧化硅包覆的纳米金棒表面进行了生物键连然后将其作为对比剂应用于特异性标记的乳腺癌细胞的暗场散射光学显微成像。将近红外吸光的纳米金棒嵌入到组织中进行高对比度的漫射光成像实验,然后利用逆问题进行组织吸收系数的三维重构。将纳米金棒作为多功能纳米平台同时应用于漫射光成像（作为对比剂）和光热治疗（作为治疗剂）研究。基于正常组织中含有肿瘤块的计算模型进行了光场/温度场混合场计算,同时对剂量控制（激光照射功率密度、治疗持续时间等）进行了详细的分析和讨论。研究了上转换发光纳米颗粒应用于离体细胞成像、老鼠活体成像和人体组织成像中可能存在的激光照射过热、成像深度低等突出问题,并通过合理的实验设计和系统的理论计算充分验证了在实际成像过程中由于细胞培养液和动物组织对980nm激光的剧大吸收而导致的激光加热损耗组织和成像深度有限的问题。提出915nm为上转换纳米颗粒的新型激发波段,并计算了上转换成像中激发光场／温度场/荧光光场混合场分布,结合实验共同验证了该新型激发模式具有低热照射、深度成像等优势。合成并表面修饰了具有高亮度、生物适用性、生物靶向性的上转换纳米颗粒,并将其成功应用于特异性标记的乳腺癌细胞成像；合成了近红外发光的上转换纳米颗粒,并成功将其应用于了老鼠活体成像。利用光子晶体光纤和飞秒激光器搭建了相干反斯托克斯拉曼和受激拉曼的光学生物成像系统。凭借相干拉曼信号的相干性特征,基于低数值孔径物镜实现了较长距离的相干拉曼散射成像系统。基于超连续谱的啁啾特征通过调整脉冲时间延迟实现了快速、准确的相干拉曼散射光谱成像。成功搭建了基于染料罗丹明6G的受激荧光系统。
胡长宏[9]（2009）在《Pr3+：Y2SiO5晶体的上转换特性及红外偏振光谱法探测OH和CH3》文中研究指明近年来,一种可产生短波长可调谐激光的技术-稀土离子掺杂晶体中的频率上转换技术越来越受到关注。频率上转换的主要特点是:不需要像倍频晶体那样严格的位相匹配条件;结构简单,可以全固体化;价格低廉。上转换激光材料以稀土离子掺杂的光学晶体或非晶体为主。目前国内外报道的上转换激光的研究主要集中在红外、可见波段,对紫外上转换激光报道很少。本论文主要阐述了Pr3+:Y2SiO5晶体的光学性质和上转换特性。首先测量了该晶体的吸收谱、荧光谱、激发谱、不同能级不同浓度的荧光寿命,并计算了4f2组态内各能级间的跃迁几率、自然辐射寿命。然后对几种可能的上转换过程及其机理进行了实验和理论研究。激光光谱技术在分子水平上对剧烈化学反应如燃烧过程的研究起着重要作用。而现有的工作主要集中在紫外和可见波段,这就只局限于有限的分子和原子。大量重要的小分子碳氢化合物,因为没有合适于此波段的可探测电子跃迁而得不到定量研究。本论文利用激光偏振光谱学方法,通过探测分子的振动和转动能级,在中红外波段检测燃烧化学反应中的重要中间产物,羟基和甲基自由基分子,从而实现了对它们的在线定量分析。
欧阳毓一[10]（2020）在《几种新型纳米材料在被动调Q光纤激光器中的应用》文中进行了进一步梳理在过去的几年中,无源调Q光纤激光器凭借其高脉冲能量、性价比和紧凑的结构等独特优势,在光学传感,材料加工,通信和国防等领域中广泛应用。无源调Q光纤激光器的设计过程中,可饱和吸收体是必不可少的重要组件,它的主要功能是压缩脉宽,使得输出脉冲的可持续时间降低以符合各个领域对激光质量愈发严格的要求。它的分子结构、物理特性、光学特性等都对无源调Q光纤激光器的性能产生重要影响。目前有多种材料可作为可饱和吸收体,其中染料可饱和吸收体是最早使用的一种可饱和吸收体。而最近的染料可饱和吸收体的替代品半导体可饱和吸收镜已经主导了可饱和吸收体的商业市场20多年,其中吸收波长,饱和阈值,调制深度,弛豫时间等都可以被精确设计。然而,半导体可饱和吸收镜也有它的固有缺陷。诸如狭窄的工作带宽,昂贵的价格,复杂的制造工艺和较低的损坏阈值等,这些缺陷所带来的不利因素正在各个领域的应用中体现出来,并且阻碍了被动调Q光纤激光器的进一步的发展。在这样的背景下,很多新型的纳米材料正在被人们广泛研究,它们拥有更长的工作带宽,高的损伤阈值,简单的构造和较低的生产成本。现已有多种新型纳米材料可以作为半导体可饱和吸镜的替代品。本文结合了当前新型纳米材料的研究背景,将现有的几种前沿的新型纳米材料制备成为可饱和吸收体,接入环形光路中进行实验,探究了不同的纳米材料对被动调Q光纤激光器性能的影响。具体的研究工作如下:（1）研究了被动调Q光纤激光器的工作原理,根据其工作原理及实验条件,设计出基于纳米材料可饱和吸收体的被动调Q光纤激光器实验方案。并分别使用化学气相沉积法、助熔剂法和化学气相转移法制备出高质量的MoS2、AuTe2Se4/3、SnSSe薄膜,并将它们嵌入到环形光路内。（2）研究了MoS2作为可饱和吸收体的调Q光纤激光器的性能。MoS2作为一种典型的过渡金属硫化物,现有研究已经实现了基于MoS2的被动调Q光纤激光器。但是由于传统的机械剥离法不能实现精确的厚度控制,所以本实验将使用采用化学气相沉积法制备高质量MoS2薄膜来实现被动调Q光纤激光器。通过不断调整偏振控制器,优化调Q的状态,最终测得改调Q光纤激光器的最短脉宽为888ns,最大输出功率为18.8mW,被动调Q光纤激光器输出信号的信噪比高达60dB。该实验结果充分表明了基于MoS2的调Q光纤激光器的性能优异。该实验的创新点在于,使用化学气相沉积法制备高质量MoS2薄膜进而提升被动调Q激光器的性能,证明了化学气相沉积发是一种制备高质量薄膜的有效方法。（3）通过实验研究了基于AuTe2Se4/3的被动调Q光纤激光器的各种参数性能。该实验通过助熔剂制备了调制深度为63.86%的高质量AuTe2Se4/3样品,实现了基于AuTe2Se4/3的调Q光纤激光器。当泵浦功率从147.85 mW增加到630 mW时,输出调Q脉冲的脉冲宽度从2672ns减小到630.9ns,重复频率的可调范围是105.6kHz-192.4kHz,输出脉冲的最大功率和能量分别是20.7mW和107.58nJ,其信噪比可以达到60dB。实验结果表明,AuTe2Se4/3适合作为调Q光纤激光器的饱和吸收剂,在减小脉冲宽度和改善输出信号的信噪比方面具有很大的优势。该实验的创新点主要在于这是第一次实现基于AuTe2Se4/3的调Q光纤激光器,且该系统可以持续稳定地输出调Q脉冲。这有力地证明了 AuTe2Se4/3在激光器领域的前景十分广阔。（4）使用化学气相转移法制备的高质量SnSSe可饱和吸收体的光调制深度为58.81%,饱和吸收强度为0.0746 MW/cm2,非饱和损耗为23.92%。这是在实验上首次实现基于SnSSe的被动调Q光纤激光器。当泵浦功率在136.9mW-630mW之间变化时,该基于SnSSe的被动调Q光纤激光器的重复频率的可调谐范围是116.4kHz到261.1 kHz,信噪比为55 dB,最大输出功率和最大输出能量分别为11.14 mW和42.79 nJ。其中当泵浦功率在630mW时,该调Q光纤激光器的脉冲宽度稳定在547.8ns,证明了基于SnSSe的调Q光纤激光器的性能良好。该成果最大的创新点在于,首次实现基于SnSSe的被动调Q光纤激光器,且该激光器在脉冲持续时间上具有很大优势。
二、Cl~-和ZnCl_4~(2-)离子对水中超快超连续谱激光脉冲的影响（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、Cl~-和ZnCl_4~(2-)离子对水中超快超连续谱激光脉冲的影响（论文提纲范文）
（1）Cl-和ZnCl42-离子对水中超快超连续谱激光脉冲的影响（论文提纲范文）
| 一、引言 |
| 二、实验方法 |
| 三、实验结果和讨论 |
| 1. NaCl和KCl溶液 |
| 2. ZnCl2和K2ZmC14溶液 |
（2）泵浦源啁啾特性对超连续谱光纤激光器影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超连续谱的发展现状 |
| 1.3 泵浦源啁啾特性的研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 第2章 超连续谱产生的理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 泵浦光在光纤中传输的理论基础 |
| 2.3 光纤中超连续谱产生的物理机制 |
| 2.3.1 群速度色散 |
| 2.3.2 自相位调制 |
| 2.3.3 交叉相位调制 |
| 2.3.4 光孤子与孤子裂变 |
| 2.3.5 受激拉曼散射 |
| 2.3.6 四波混频 |
| 2.4 脉冲形状和初始啁啾 |
| 第3章 超连续谱产生的数值模拟及分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 光纤的参数对超连续谱产生的影响 |
| 3.2.1 非线性系数对超连续谱产生的影响 |
| 3.2.2 二阶色散系数对超连续谱产生的影响 |
| 3.2.3 光纤长度对超连续谱产生的影响 |
| 3.3 泵浦源啁啾特性对超连续谱产生的影响 |
| 3.3.1 不同啁啾参量条件下的数值模拟结果 |
| 3.3.2 数值研究结果的对比分析及讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 超连续谱产生的实验方案与系统建立 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 泵浦源啁啾特性超连续谱激光器实验方案 |
| 4.3 啁啾光栅的光刻及参数 |
| 4.3.1 啁啾光栅脉冲整形的原理 |
| 4.3.2 光刻设备与流程 |
| 4.3.3 掩膜板的设计 |
| 4.3.4 光刻胶的涂覆和曝光 |
| 4.3.5 显影与坚膜 |
| 4.3.6 啁啾光栅光刻结果及测量参数 |
| 4.3.7 啁啾光栅对泵浦脉冲形状影响的分析 |
| 4.4 光子晶体光纤的熔接与参数测量 |
| 4.4.1 光子晶体光纤的特性 |
| 4.4.2 光子晶体光纤的切割与熔接 |
| 4.4.3 光子晶体光纤的参数测量 |
| 4.5 光子晶体光纤超连续谱激光器的实验系统 |
| 4.6 蓝宝石光纤超连续谱激光器的实验系统 |
| 4.7 激光器件的光学参数 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 实验结果与分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 光子晶体光纤激光器实验结果及数据分析 |
| 5.2.1 光子晶体光纤激光器实验结果 |
| 5.2.2 光子晶体光纤激光器数据分析 |
| 5.3 蓝宝石光纤激光器实验结果及数据分析 |
| 5.3.1 蓝宝石光纤激光器实验结果 |
| 5.3.2 蓝宝石光纤激光器数据分析 |
| 5.4 数值模拟与实验结果的对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（3）纳米粒子增强激光诱导击穿光谱的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 激光诱导击穿光谱技术简介 |
| 1.2.1 LIBS技术测量原理 |
| 1.2.2 LIBS技术优点 |
| 1.2.3 LIBS技术应用 |
| 1.3 激光诱导击穿光谱增强技术 |
| 1.3.1 双脉冲增强LIBS |
| 1.3.2 共振增强LIBS |
| 1.3.3 微波增强LIBS |
| 1.3.4 磁约束LIBS |
| 1.3.5 空间约束LIBS |
| 1.4 纳米粒子增强LIBS研究进展 |
| 1.5 本文主要内容及研究意义 |
| 第二章 理论基础 |
| 2.1 激光诱导等离子体形成过程 |
| 2.2 等离子体光谱特性 |
| 2.3 等离子体参数 |
| 2.3.1 局域热平衡条件 |
| 2.3.2 光学薄条件 |
| 2.3.3 等离子体温度 |
| 2.3.4 等离子体电子密度 |
| 2.3.5 等离子体参数随时间演化 |
| 2.4 纳米粒子光学响应 |
| 2.4.1 时域有限差分法(FDTD) |
| 2.4.2 离散偶极子近似法(DDA) |
| 2.5 纳米粒子增强LIBS物理机制 |
| 第三章 实验装置 |
| 3.1 激光器 |
| 3.2 光谱仪 |
| 3.2.1 配有ICCD的中阶梯光谱仪 |
| 3.2.2 光纤光谱仪 |
| 3.3 其他 |
| 第四章 金属纳米粒子增强激光诱导击穿光谱中两亲性分子的库仑效应 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 金纳米粒子制备 |
| 4.2.2 纳米粒子表征 |
| 4.2.3 样品制备 |
| 4.2.4 实验光路 |
| 4.3 结果及分析 |
| 4.4 结论 |
| 第五章 卤族元素阴离子对纳米粒子增强激光诱导击穿光谱的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 银纳米粒子制备 |
| 5.2.2 银纳米粒子表征 |
| 5.2.3 样品制备 |
| 5.2.4 实验光路 |
| 5.3 结果及分析 |
| 5.4 结论 |
| 第六章 银纳米团簇沉积量对激光诱导击穿光谱增强的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验方法 |
| 6.2.1 实验装置 |
| 6.2.2 样品制备及表征方法 |
| 6.3 结果及分析 |
| 6.4 结论 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（4）MXenes材料制备及其随机激光性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 MXenes材料及其晶体结构 |
| 1.2.1 MXenes材料介绍 |
| 1.2.2 MXenes材料晶体结构 |
| 1.3 MXenes材料基本物理性质 |
| 1.3.1 MXenes的稳定性 |
| 1.3.2 MXenes的电子特性 |
| 1.3.3 MXenes的光学特性 |
| 1.3.4 MXenes的磁学特性 |
| 1.3.5 MXenes的拓扑特性 |
| 1.4 MXenes材料的应用 |
| 1.4.1 MXenes在光电子学领域中的应用 |
| 1.4.2 MXenes在电磁屏蔽中的应用 |
| 1.4.3 MXenes在光热转换相关领域中的应用 |
| 1.4.4 MXenes在能源、环境等其他领域中的应用 |
| 1.5 随机激光概述 |
| 1.5.1 随机激光的基本原理、理论基础及特性 |
| 1.5.2 随机激光的分类 |
| 1.5.3 随机激光的研究进展及问题 |
| 1.6 本论文的研究意义与主要工作 |
| 参考文献 |
| 第二章 典型MXenes的制备及结构表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 单层或少层Ti_3C_2-MXene的制备与表征 |
| 2.2.1 HF直接刻蚀制备Ti_3C_2-MXene |
| 2.2.2 LiF/HCl反应液刻蚀制备Ti_3C_2-MXene |
| 2.2.3 单层或少层Ti_3C_2的制备过程分析与结构表征 |
| 2.3 单层或少层的Ti_2C、V_2C的制备与结构表征 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 Ti_3C_2-MXene基超连续随机激光 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 碳量子点的制备及宽带光增益分析 |
| 3.2.1 碳量子点的制备及表征 |
| 3.2.2 碳量子点的光谱及增益属性分析 |
| 3.3 宽带光反馈机制的构建 |
| 3.3.1 超稳定Ti_3C_2-MXene纳米片胶体液的制备 |
| 3.3.2 Ti_3C_2-MXene纳米片胶体液的散射行为表征 |
| 3.4 MXene/CQDs复合系统的超连续随机激光实现 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 Ti_3C_2-MXene量子点的水相制备与荧光性能表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 2D-QDs制备技术简述 |
| 4.2.1 自上而下制备路径 |
| 4.2.2 自下而上制备路径 |
| 4.3 Ti_3C_2-MXene量子点的制备及表征 |
| 4.3.1 机械裁剪法制备 |
| 4.3.2 水热法制备 |
| 4.4 Ti_3C_2-MXene量子点的荧光表征与分析 |
| 4.4.1 Ti_3C_2-MXene量子点荧光行为与结果讨论 |
| 4.4.2 金属离子对钝化的Ti_3C_2-MXene量子点的荧光猝灭和增强 |
| 4.5 M_2C-MXene类量子点 |
| 4.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 V_2C-MXene量子点基白光激光 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 V_2C-MXene量子点的制备 |
| 5.3 V_2C-MXene量子点荧光表征与分析 |
| 5.4 V_2C-MXene量子点系统的光散射优化 |
| 5.4.1 球形气泡的理论模型 |
| 5.4.2 V_2C-MXene量子点浓度介导的表面张力调节及有效散射表征 |
| 5.5 V_2C-MXene量子点系统的白光激光实现 |
| 5.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要工作 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 有待进一步开展的工作 |
| 攻读博士学位期间发表论文情况 |
| 攻读博士学位期间所获奖励情况 |
| 致谢 |
| Paper1 |
| Paper2 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（5）基于稀土掺杂氟化钙/锶晶体的中红外激光器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 中红外2-3μm波段激光的应用 |
| 1.2 2-3μm波段激光的产生途径 |
| 1.3 铥/铒离子掺杂基质材料的研究进展 |
| 1.3.1 铥离子(Tm~(3+))掺杂晶体材料的研究进展 |
| 1.3.2 铒离子(Er~(3+))掺杂基质材料的研究进展 |
| 1.3.3 氟化钙/锶晶体在中红外波段的优势 |
| 1.4 铥/铒离子掺杂超短脉冲激光器的研究进展 |
| 1.4.1 铥离子掺杂2μm超短脉冲激光器的研究进展 |
| 1.4.2 铒离子掺杂2.8μm脉冲激光器的研究进展 |
| 1.5 短脉冲和超短脉冲激光调制技术 |
| 1.5.1 调Q技术 |
| 1.5.2 锁模技术 |
| 1.5.3 SESAM被动锁模理论 |
| 1.6 本论文的主要研究工作及创新点 |
| 第二章 LD泵浦Tm~(3+)掺杂氟化钙晶体脉冲激光特性研究 |
| 2.1 Tm:CaF_2 晶体的光谱特性研究 |
| 2.2 Tm:CaF_2 晶体的连续及调谐激光特性研究 |
| 2.3 Tm:CaF_2 晶体被动调Q激光器的研究 |
| 2.4 Tm:CaF_2 晶体SESAM锁模超快激光特性研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 Er~(3+)掺杂氟化钙/锶晶体2.8μm连续激光特性研究 |
| 3.1 Er~(3+)掺杂2.8μm激光器的发展瓶颈 |
| 3.2 Er~(3+)与CaF_2/SrF_2 的优势互补 |
| 3.3 传统泵浦方式下的2.8μm连续激光特性研究 |
| 3.3.1 Er:CaF_2 晶体的2.8μm连续激光性能研究 |
| 3.3.2 Er与 Gd/La共掺CaF_2晶体的2.8μm连续激光性能研究 |
| 3.3.3 Er:SrF_2 晶体的2.8μm连续激光性能研究 |
| 3.3.4 Er:Ca_xSr_(1-x) F_2 混晶的2.8μm连续激光性能研究 |
| 3.4 上转换泵浦方式下的2.8μm连续激光特性研究 |
| 3.5 本章小节 |
| 第四章 LD泵浦掺Er~(3+)氟化钙/锶晶体2.8μm调 Q激光器研究 |
| 4.1 中红外2.8μm波段的可饱和吸收体材料 |
| 4.2 LD泵浦2.8μm自调Q脉冲激光器的研究 |
| 4.3 基于黑磷可饱和吸收体的2.8μm被动调Q激光器 |
| 4.4 基于铋烯可饱和吸收体的2.8μm调 Q激光特性研究 |
| 4.5 基于MXene可饱和吸收体的2.8μm被动调Q激光器 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 LD泵浦掺Er~(3+)氟化钙锶混晶2.8μm超短脉冲激光特性研究 |
| 5.1 Er:Ca_(0.5)Sr_(0.5)F_2 混晶的光谱特性研究 |
| 5.2 LD泵浦Er:Ca_xSr_(1-x) F_2 混晶的2.8μm连续激光特性研究 |
| 5.3 基于SESAM的2.8μm调 Q锁模理论与实验研究 |
| 5.4 基于MXene吸收体的2.8μm调 Q锁模激光特性研究 |
| 5.5 基于克尔透镜效应的2.8μm自锁模激光特性研究 |
| 5.5.1 克尔透镜锁模 |
| 5.5.2 基于Er~(3+):CaF_2-SrF_2 混晶的2.8μm自锁模激光器研究 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 LD泵浦掺Er~(3+)氟化钙单晶光纤2.8μm激光特性研究 |
| 6.1 单晶光纤简介 |
| 6.2 Er~(3+):CaF_2 单晶光纤的光谱特性研究 |
| 6.3 LD泵浦Er~(3+):CaF_2 单晶光纤的连续和脉冲激光特性研究 |
| 6.3.1 Er~(3+):CaF_2 单晶光纤2.8μm连续激光特性研究 |
| 6.3.2 Er~(3+):CaF_2 单晶光纤2.8μm脉冲激光特性研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结和展望 |
| 7.1 研究内容及主要结论 |
| 7.2 不足之处及下一步计划 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间参与的课题、获得的奖励及发表的论文 |
| 致谢 |
（6）高等植物光合作用能量传递机理和团簇分子电子结构性质的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 上篇 高等植物光系统Ⅱ光能传递超快动力学研究 |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 光合作用研究的意义 |
| §1.2 光合作用原初反应基本过程 |
| §1.3 光系统Ⅱ蛋白复合物的结构与功能 |
| §1.4 超短激光脉冲技术揭示的新领域 |
| §1.5 光合作用原初过程研究进展 |
| 参考文献 |
| 第二章 光系统Ⅱ光能的吸收、传递与陷获 |
| §2.1 能量的吸收、传递和陷获 |
| §2.2 电子迁移理论 |
| §2.3 光系统Ⅱ中的超快速原初过程 |
| 参考文献 |
| 第三章 超快过程的测量方法——超快光谱技术 |
| §3.1 引言 |
| §3.2 超短脉冲激光技术 |
| §3.3 时间分辨荧光光谱技术 |
| §3.4 时间分辨吸收光谱技术 |
| §3.5 时间分辨拉曼光谱技术 |
| §3.6 小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 数据处理方法 |
| §4.1 引言 |
| §4.2 非线性最小二乘法 |
| §4.3 Matlab用于本研究中的数据分析方法 |
| §4.4 建议与补充 |
| 参考文献 |
| 第五章 飞秒荧光光谱测试系统分及其对PSⅡ超快动力学的实验研究 |
| §5.1 引言 |
| §5.2 以飞秒激光为激励光源的时间分辨荧光光谱测试系统分析 |
| §5.3 光统Ⅱ捕光复合体超快动力学的研究 |
| §5.4 PSⅡ核心复合物超快动力学研究 |
| §5.6 本章总结 |
| 参考文献 |
| 第六章 皮秒荧光光谱测试系统分析及其对PSⅡ超快动力学的实验研究 |
| §6.1 皮秒时间分辨荧光光谱测量的延时分幅扫描单光子计数系统 |
| §6.2 菠菜光系统Ⅱ几种蛋白复合物皮秒分辨超快动力学实验研究 |
| §6.3 高产水稻内囊体膜皮秒分辨超快动力学试验研究 |
| §6.4 本章总结 |
| 参考文献 |
| 下篇 半导体团簇电子结构性质的理论研究 |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 引言 |
| §1.2 碳族团簇研究及进展 |
| §1.3 有关团簇材料设计的量子化学计算方法 |
| 参考文献 |
| 第二章 密度泛函理论基础 |
| §2.1 引言 |
| §2.2 Thomas-Fermi模型 |
| §2.3 Hohenberg-Kohn定理 |
| §2.4 精确的密度泛涵理论 |
| §2.5 局域自旋密度近似 |
| §2.6 广义梯度近似 |
| 参考文献 |
| 第三章 Ge_nCl~-和Ge_nCl团簇电子结构性质及Si_n笼稳定性的理论研究 |
| §3.1 GAUSSLAN98软件介绍 |
| §3.2 用密变函数法计算研究Ge_nCl~-及Ge_nCl（n=1-6）团簇 |
| §3.3 半经验理论研究新硅笼的形成 |
| 参考文献 |
| 第四章 材料设计的研究动态与展望 |
| §4.1 引言 |
| §4.2 表面与界面的研究概况 |
| §4.3 薄膜、复合材料的设计问题 |
| §4.4 从理论上预报和设计材料 |
| §4.5 当前材料设计的机遇与展望 |
| §4.6 今后的工作打算 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
（7）飞秒激光诱导低压Ar等离子体特性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 飞秒激光的发展与应用 |
| 1.1 历史背景 |
| 1.2 激光光源的发展 |
| 1.2.1 固体激光器 |
| 1.2.2 光纤激光器 |
| 1.2.3 半导体激光器 |
| 1.2.4 飞秒激光的控制 |
| 1.3 激光发展的热点 |
| 1.4 总结 |
| 第二章 等离子体 |
| 2.1 激光等离子体介绍 |
| 2.2 等离子体源 |
| 2.2.1 电感耦合等离子体 |
| 2.2.2 微波诱导等离子体：TIA和MPT |
| 2.2.3 炉化原子等离子发射光谱 |
| 2.2.4 激光诱导等离子体 |
| 2.2.5 QL灯 |
| 2.3 等离子体诊断 |
| 2.3.1 电磁法 |
| 2.3.2 微波法 |
| 2.3.3 光谱法 |
| 2.3.4 激光辅助诊断 |
| 2.3.5 探针法 |
| 2.3.6 粒子法 |
| 2.3.7 聚变法 |
| 第三章 实验设备 |
| 3.1 飞秒激光系统 |
| 3.1.1 飞秒脉冲激光种子源Ti-Light |
| 3.1.2 激光放大器Odin Ⅱ |
| 3.1.3 激光放大器Thor-TW |
| 3.2 光谱仪 |
| 3.2.1 中阶梯光谱仪Andor's Mechelle ME5000 |
| 3.2.2 ICCD |
| 第四章 飞秒激光产生氩等离子体的实验原理与结果 |
| 4.1 实验介绍 |
| 4.1.1 激光诱导击穿光谱(LIBS) |
| 4.1.2 实验装置 |
| 4.2 氩等离子体发射能谱的时间分辨 |
| 4.2.1 等离子体发射能谱 |
| 4.2.2 线状谱寿命 |
| 4.2.3 电子温度的诊断 |
| 4.2.4 激光诱导Ar等离子体电子温度的测量 |
| 4.2.5 电子密度的诊断 |
| 4.2.6 激光诱导Ar等离子体电子密度的测量 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 研究成果 |
| 致谢 |
（8）几种基于高信噪比探测技术的光学生物成像方法的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 生物光子学与高对比度的光学生物成像 |
| 1.2.1 生物光子学简介 |
| 1.2.2 高对比度的光学生物成像 |
| 1.2.3 先进光学纳米材料在光学生物成像中的应用 |
| 1.3 具有强散射、强吸收光学特性的纳米金棒对比剂的介绍和应用 |
| 1.4 超低背景噪声的上转换发光纳米颗粒的介绍和应用 |
| 1.5 高特异性无标记的相干非线性光学成像技术的介绍和应用 |
| 1.6 本论文的章节安排 |
| 1.7 本论文的主要创新点 |
| 2 基于金纳米棒光散射增强的人体癌细胞成像研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光学暗场显微成像与纳米金棒的优良光学特性 |
| 2.2.1 暗场显微成像 |
| 2.2.2 纳米金棒的优良光学特性 |
| 2.3 纳米金棒的化学合成与表征 |
| 2.4 纳米金棒的表面修饰与表征 |
| 2.5 纳米金棒光散射增强的光学暗场成像用于早期癌细胞的诊断 |
| 2.6. 本章小结 |
| 3 基于纳米金棒光吸收增强的漫射光层析成像与光热治疗的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 高散射组织中的光子传输理论和光热混合场理论 |
| 3.2.1 光-人体组织相互作用的基础知识 |
| 3.2.2 漫射方程的介绍 |
| 3.2.3 利用漫射方程成像的逆问题和NIRFAST求解方法的介绍 |
| 3.3 利用纳米金棒提高光学漫射层析成像的对比度 |
| 3.3.1 漫射光层析成像实验 |
| 3.3.2 三维重构实验数据分析 |
| 3.4 金纳米颗粒的光热治疗理论计算研究 |
| 3.4.1 理论模型的建立和参数选定 |
| 3.4.2 计算数据结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 超低背景噪声的上转换发光纳米颗粒在光学生物成像中的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 上转换发光纳米颗粒的发光机理和光学特性 |
| 4.2.1 稀土离子电子组态及其发光原理简介 |
| 4.2.2 激发光谱和荧光光谱 |
| 4.3 优化激发模式实现深度、低热的上转换发光成像 |
| 4.3.1 传统上转换成像中980 NM激发模式存在的问题 |
| 4.3.2 提出全新的激发模式 |
| 4.3.3 980 NM激光照射中对PBS溶液和老鼠的严重加热效应 |
| 4.3.4 新型915 NM激发模式在低热细胞共聚焦成像中的热效应理论分析 |
| 4.3.5 新型915 NM激发模式的低热组织成像 |
| 4.3.6 新型915 NM激发模式在人工模拟组织中的深度成像实验 |
| 4.4 上转换发光纳米颗粒的合成制备 |
| 4.4.1 水热法合成上转换发光纳米颗粒 |
| 4.4.2 油热法合成YB~(3+)增强的上转换发光纳米颗粒 |
| 4.4.3 溶胶-凝胶法合成GD~(3+)掺杂的具有磁特性的上转换发光纳米材料 |
| 4.5 上转换发光纳米颗粒的无热癌细胞成像和动物活体成像 |
| 4.5.1 油热法合成的上转换纳米颗粒的水相转换、表面修饰和抗体连接 |
| 4.5.2 上转换发光纳米颗粒用于人体子宫颈癌细胞HELA成像 |
| 4.5.3 近红外发光的NAYBF_4：YB~(3+)/2%TM~(3+)应用于老鼠活体成像 |
| 4.6 920 NM激光的深度上转换成像能力及其与组织吸收散射系数的关系 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 相干非线性光学生物成像研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 相干非线性光学生物成像的技术原理 |
| 5.2.1 非线性光学的简介和拉曼散射 |
| 5.2.2 相干反斯托克斯拉曼散射成像(CARS)和受激拉曼散射成像(SRS)原理 |
| 5.2.3 受激荧光 |
| 5.3 相干反斯托克斯拉曼长距离成像 |
| 5.4 基于超连续谱的宽带受激拉曼散射成像研究 |
| 5.5 长距离受激荧光成像系统的初步搭建 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结和展望 |
| 6.1 本论文内容总结 |
| 6.2 今后工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（9）Pr3+：Y2SiO5晶体的上转换特性及红外偏振光谱法探测OH和CH3（论文提纲范文）
| 内容提要 |
| 第一部分 引言和基本原理 |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 激光的发展简史和发展方向 |
| §1.1.1 激光器的发展简史 |
| §1.1.2 激光器的发展方向 |
| §1.2 可调谐紫外激光简介 |
| §1.2.1 可调谐激光器 |
| §1.2.2 可调谐紫外激光器现状和发展方向 |
| §1.3 上转换发光材料 |
| §1.3.1 上转换激光的发展简史 |
| §1.3.2 上转换激光材料 |
| §1.4 上转换发光机理 |
| §1.4.1 上转换发光研究进展概况 |
| §1.4.2 上转换发光机制 |
| §1.5 激光诱导荧光(LIF)简介 |
| §1.6 偏振光谱(PS)简介 |
| §1.7 本论文的主要研究内容以及意义 |
| 第二部分 Pr~(3+):Y_2SiO_5晶体光学性质和上转换特性 |
| 第二章 Pr~(3+):Y_2SiO_5晶体光学性质 |
| §2.1 稀土离子能级结构 |
| §2.1.1 稀土离子4f-4f和5d-4f跃迁的谱线特征 |
| §2.1.2 稀土离子5d组态的能级结构 |
| §2.2 Pr~(3+):Y_2SiO_5晶体的吸收光谱 |
| §2.2.1 吸收光谱的测量原理和实验装置 |
| §2.2.2 掺有三个不同浓度的样品的吸收谱图 |
| §2.2.3 Pr~(3+)离子在Y_2SiO_5中的能级结构图 |
| §2.3 Pr~(3+):Y_2SiO_5晶体的荧光谱和荧光寿命的测量 |
| §2.3.1 测量样品的基质材料 |
| §2.3.2 测量原理 |
| §2.3.3 测量方法 |
| §2.3.4 实验仪器 |
| §2.3.5 荧光光谱 |
| §2.3.6 能级荧光寿命的测量 |
| §2.4 Pr~(3+):Y_2SiO_5晶体中pr~(3+)能级间跃迁几率的计算 |
| §2.4.1 晶体场理论的简介 |
| §2.4.2 Judd-Ofelt理论 |
| §2.4.3 唯象强度参数Ω_λ的拟合 |
| §2.4.4 荧光量子效率的计算 |
| §2.5 本章小结 |
| 第三章 Pr~(3+):Y_2SiO_5晶体中上转换过程的研究 |
| §3.1 Pr~(3+):Y_2SiO_5晶体中可见.紫外上转换过程 |
| §3.1.1 脉冲光激发下Pr~(3+):Y_2SiO_5晶体中可见-紫外上转换 |
| §3.1.2连续光激发下Pr~(3+):Y_2SiO_5晶体中可见-紫外上转换 |
| §3.2 Pr~(3+):Y_2SiO_5晶体中可见-可见上转换过程 |
| §3.3 Pr~(3+):Y_2SiO_5晶体中红外-可见上转换过程 |
| §3.4 本章小结 |
| 第三部分 中红外偏振光谱法探测OH和CH_3 |
| 第四章 中红外偏振光谱法探测OH |
| §4.1 激光光谱技术在燃烧过程中的应用 |
| §4.1.1 燃烧科学简介 |
| §4.1.2 激光燃烧诊断的应用 |
| §4.1.3 激光燃烧诊断常用的实验方法 |
| §4.2 分子红外振.转光谱相关基础理论 |
| §4.2.1 多原子分子红外光谱 |
| §4.2.2 转动光谱 |
| §4.2.3 振转光谱 |
| §4.3 利用中红外偏振光谱对OH的探测 |
| §4.3.1 实验目的 |
| §4.3.2 实验装置 |
| §4.3.3 实验结果和讨论 |
| §4.4 本章小结 |
| 第五章 中红外偏振光谱法探测CH_3 |
| §5.1 利用中红外偏振光谱对CH_3的探测 |
| §5.1.1 实验目的 |
| §5.1.2 实验装置 |
| §5.1.3 实验结果和讨论 |
| §5.2 本章小结 |
| 第六章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间发表的论文 |
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| Abstract |
（10）几种新型纳米材料在被动调Q光纤激光器中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光纤激光器的研究背景 |
| 1.2 调Q激光器简介 |
| 1.3 调Q激光器的理论分析 |
| 1.3.1. 调Q激光器的基本原理 |
| 1.3.2. 调Q速率方程 |
| 1.4 影响调Q激光器性能的因素 |
| 1.4.1. 自发辐射 |
| 1.4.2. 光纤结构 |
| 1.4.3. 泵浦光 |
| 1.5 调Q激光器的分类 |
| 1.5.1. 电光调Q技术 |
| 1.5.2. 声光调Q技术 |
| 1.5.3. 被动调Q技术 |
| 1.6 可饱和吸收体 |
| 1.6.1. 染料可饱和吸收体 |
| 1.6.2. 半导体可饱和吸收镜(SESAM) |
| 1.6.3. 碳纳米管 |
| 1.6.4. 石墨烯 |
| 1.6.5. 拓扑绝缘体(TI) |
| 1.6.6. 过渡金属硫化物(TMD) |
| 1.6.7. 黑鳞(BP) |
| 1.7 研究内容和结构安排 |
| 第二章 可饱和吸收体的制备和表征 |
| 2.1 非线性的理论分析 |
| 2.2 非线性特性的表征 |
| 2.2.1. 功率扫描技术 |
| 2.2.2. Z扫描技术 |
| 2.3 可饱和吸收体的常用制备方法 |
| 2.3.1. 机械剥离法 |
| 2.3.2. 液相剥离法 |
| 2.3.3. 化学气相沉积法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 实验期间的选择及实验装置的搭建 |
| 3.1 光纤的结构和性质 |
| 3.2 掺铒光纤 |
| 3.2.1. 掺铒光纤的制备 |
| 3.2.2 掺铒光纤的能级结构及放大特性 |
| 3.3 常见的光纤激光器的实验腔型 |
| 3.3.1. 环形腔 |
| 3.3.2. 其他腔型 |
| 3.4 实验装置系统的搭建 |
| 3.4.1. 基于功率扫描技术测量非线性特性的实验装置 |
| 3.4.2. 实验所用激光腔的搭建 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于MoS_2的被动调Q光纤激光器 |
| 4.1 MoS_2的结构和特性 |
| 4.2 MoS_2的制备与表征 |
| 4.3 基于MoS_2-SA的调Q光纤激光器实验装置 |
| 4.4 实验结果和讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于AuTe_2Se_(4/3)的被动调Q光纤激光器 |
| 5.1 AuTe_2Se_(4/3)简介 |
| 5.2 AuTe_2Se_(4/3) SA的制备与表征 |
| 5.3 基于AuTe_2Se_(4/3)-SA的调Q光纤激光器实验装置 |
| 5.4 实验结果和讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 基于SnSSe的被动调Q光纤激光器 |
| 6.1 SnSSe简介 |
| 6.2 SnSSe SA的制备与表征 |
| 6.3 基于SnSSe SA的调Q光纤激光器实验装置 |
| 6.4 实验结果和讨论 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
四、Cl~-和ZnCl_4~(2-)离子对水中超快超连续谱激光脉冲的影响（论文参考文献）
- [1]Cl-和ZnCl42-离子对水中超快超连续谱激光脉冲的影响[J]. 陈道阳,耿继宏,李郁芬,王润文. 光学学报, 1990(01)
- [2]泵浦源啁啾特性对超连续谱光纤激光器影响的研究[D]. 贾强. 长春理工大学, 2020(01)
- [3]纳米粒子增强激光诱导击穿光谱的研究[D]. 吴柯岩. 兰州大学, 2019(08)
- [4]MXenes材料制备及其随机激光性能研究[D]. 黄大朋. 山东大学, 2020(08)
- [5]基于稀土掺杂氟化钙/锶晶体的中红外激光器研究[D]. 刘晶晶. 山东师范大学, 2020(08)
- [6]高等植物光合作用能量传递机理和团簇分子电子结构性质的研究[D]. 任兆玉. 西北大学, 2002(02)
- [7]飞秒激光诱导低压Ar等离子体特性的研究[D]. 曹瑜. 兰州大学, 2014(10)
- [8]几种基于高信噪比探测技术的光学生物成像方法的研究[D]. 詹求强. 浙江大学, 2012(08)
- [9]Pr3+：Y2SiO5晶体的上转换特性及红外偏振光谱法探测OH和CH3[D]. 胡长宏. 吉林大学, 2009(08)
- [10]几种新型纳米材料在被动调Q光纤激光器中的应用[D]. 欧阳毓一. 北京邮电大学, 2020(05)