一、紫外、可见光和近红外区的可调谐高功率新激光源（论文文献综述）
杨祥鹏[1]（2021）在《磁流体的非线性光学性质研究》文中认为非线性光学是现代光学的一个新兴重要的分支,其研究领域为介质在强相干光作用下产生的非线性现象及其应用。由于各种超快激光器技术的迅速发展,非线性光学迎来了新的发展机遇。与此同时,脉冲激光技术对非线性光学材料的性能要求也越来越高。目前具有可调节非线性光学性质的新材料非常少,因此对新型可调节非线性光学材料和光学器件研究的开展显得尤为迫切。近年来,人们发现球形介质纳米颗粒的悬浮液可以表现出非常优异的非线性光学性质,因此国内外学者对纳米颗粒悬浮液的非线性光学特性进行了广泛的研究,但是目前对磁流体的非线性光学性质缺乏相关研究,尤其是在皮秒或者飞秒时间尺度下超快激光对磁性纳米粒子悬浮液进行可调谐非线性光学的研究尚为空白。本文重点研究了磁流体在不同时间尺度下超快激光激发的各种非线性光学特征。主要研究内容如下:（1）制备了九种不同浓度水基磁流体,并且对其做了线性光学方面的表征。首先使用三棱镜全反射的方法测量了低浓度磁流体的线性折射率。通过搭建测量磁流体透过率的试验装置,测量了磁流体在可调高功率半导体激光器作用下的线性透过率。研究了斜入射角下磁流体光栅的弯曲衍射现象。（2）系统研究了磁流体在高功率收敛和发散连续高斯激光光束的空间自相位调制效应。通过改变样品位置、浓度、入射激光功率和波长等变量来研究磁流体对激光的空间自相位调制过程。首次发现了不同于磁流体热透镜效应的空间自相位调制现象。提出了一种简单便捷的方法来判定磁流体在连续激光作用下的自散焦特征,即可以通过远场的衍射中心的明条纹来判断。从理论和实验两方面对高斯光束的收敛和发散引起的非线性相移与产生远场衍射环数的关系进行了深入研究。总结了衍射图样随着激光入射功率的变化而变化的规律。通过衍射环个数与入射光强的计算公式算出样品在不同位置的非线性折射率系数和三阶非线性极化率。最后研究了磁流体对于发散和收敛的高斯光束的光限幅现象。（3）利用Z扫描实验平台研究了磁流体分别在皮秒和飞秒时域下的非线性光学性质。计算了两种不同脉冲时域激光激发下样品的非线性吸收系数和非线性折射系数,同时通过电子跃迁理论解释了相关现象。研究了通过改变入射功率来调控磁流体的非线性光学性质,进一步在理论上解释了磁流体非线性特征的调制反转这一现象。研究了磁流体作为饱和吸收体在锁模方面的应用,获得了稳定的输出脉冲。（4）利用Z扫描测试平台,研究了高功率皮秒激光入射条件下磁流体中四氧化三铁纳米颗粒团簇形成的过程。通过从高到低调节激光的入射功率,研究了纳米颗粒团簇形成的条件和稳定持续的时间等重要信息,建立了一个基于光力诱导四氧化三铁纳米颗粒动态迁移和团簇的物理模型。进一步研究了四氧化三铁纳米颗粒胶体悬浮液在激光诱导团簇后非线性光学性质的演化。测定了磁流体的反饱和吸收系数和非线性折射率,并与磁流体干燥后的薄膜样品进行了相关参数的比较。图82幅,表16个,参考文献217篇。
杨培[2]（2020）在《荧光可调半纤维素基碳点的合成及发光机理研究》文中研究表明碳点是一种新型的零维碳基纳米材料,具有独特的荧光发射性能、良好的水溶性、高的耐光漂白性、易于制备和功能化、低毒性以及良好的生物相容性等优点,因而在光电器件、荧光传感、光催化、生物成像、药物输送和信息防伪等领域展现出巨大的应用潜力。目前,以可再生、廉价和绿色的生物质资源作为碳源物质不仅满足了碳点绿色合成与宏量制备的需求,而且能够促进生物质资源的高附加值转化利用。但目前生物质基碳点的开发面临合成工艺复杂、荧光发射效率差、荧光色单一以及缺乏有效的光学性能调控策略等问题,极大地限制了其在诸多领域中的应用。本文以半纤维素的主要成分木聚糖及其水解产物木糖作为碳源,基于杂原子掺杂策略并采用快速微波辅助水热法对半纤维素基碳点的激发相关性荧光发射行为和荧光发射波长进行调控,进一步通过对结构与性能相关性的解析揭示碳点的发光机理,并将其应用于荧光探针、信息防伪和比率荧光pH检测。本文旨在为具有可调荧光发射行为的生物质基碳点合成提供新的思路,同时也为半纤维素的高效高值化利用开辟新的途径。主要研究内容包括以下部分:（1）采用木聚糖为碳源,氨水为氮掺杂剂,通过一步微波辅助水热法合成得到氮掺杂木聚糖基碳点,该碳点表现为典型的激发波长依赖性蓝色荧光发射行为,其最大荧光发射在360 nm激发下获得,相应的发射波长为442 nm。与未进行氮掺杂的木聚糖基碳点相比,氮掺杂使碳点荧光量子产率由2%增加至4%,荧光发射效率得到显着改善。反应温度、处理时间及NH4OH添加量对木聚糖基碳点荧光发射性能的影响较小。此外,基于四环素对氮掺杂木聚糖基碳点高度灵敏且选择性的荧光淬灭作用建立了新型四环素荧光检测探针。（2）基于碳点表面官能团均一化的思路对木聚糖基激发相关性荧光发射行为进行调控。为此,采用富含氨基基团且反应活性较高的聚乙烯亚胺作为氮掺杂剂,并与木聚糖形成起始物质,通过一步微波辅助水热法合成具有激发波长独立性蓝色荧光发射的木聚糖基碳点,其荧光发射波长为463 nm,量子产率达8.0%。通过形态结构、化学组成及光学性能表征,揭示激发独立性荧光发射行为取决于碳点均一的表面态,而与碳点粒径大小无关。此外,利用该木聚糖基碳点建立了单宁酸荧光检测体系,并成功应用于实际水体和白酒样品中的微量单宁酸检测。（3）围绕氮掺杂木聚糖基碳点可调的激发相关性荧光发射行为展开研究,通过对碳点形貌结构、粒径分布、化学组成及光学行为的比较研究,指出激发依赖性与独立性荧光发射行为并非取决于碳点的量子尺寸效应,而是依赖于表面缺陷态的变化。对碳点表面化学状态的深入分析揭示C-OH、C-O-C和C-O基团诱导形成的多重缺陷能级是其具有激发波长依赖性荧光发射的主要原因,当高效的氮掺杂作用使碳点表面含氧基团数量减少并形成大量的C-N或C=N基团时,碳点表面形成单一缺陷能级从而展现激发波长独立性荧光发射行为。（4）对磷酸水溶液中包含木糖和间苯二胺的起始物质进行微波处理,合成得到激发独立性为主的绿色荧光木糖基碳点,440 nm激发下具有最大荧光发射,对应发射波长为518 nm,相对荧光量子产率高达73.6%。研究发现,起始物质在不同酸性溶液和超纯水中均能够合成具有相同发射行为的绿色荧光碳点,而在碱性溶液中则易于获得激发依赖性的蓝色荧光碳点。通过对形貌结构、粒径分布及表面化学状态的分析,揭示不同反应溶剂主要通过改变氮掺杂效应从而引起碳点具有不同的荧光发射性能。根据表面化学状态的显着差异提出了缺陷能级主导荧光发射的内在机理,并通过考察木糖基碳点的pH依赖性荧光发射行为进行验证,发现含氧基团和质子化氨基诱导形成的不同表面缺陷态分别主导蓝色和绿色荧光发射性能。此外,得益于pH触发的荧光色可逆变化行为,应用研究进一步展示了绿色荧光木糖基碳点优异的荧光防伪性能。（5）基于硫、氮共掺杂策略对碳点表面化学状态进行调控,为此,以2,4-二氨基苯磺酸为掺杂剂,并在微波辅助水热处理的协同作用下快速合成得到硫、氮共掺杂的黄绿色荧光木糖基碳点,在460 nm激发下具有波长为533 nm的最大荧光发射,绝对量子产率达到较高的42.4%。此外,以间苯二胺和乙二胺分别作为氮掺杂剂合成得到绿色和蓝色荧光发射的木糖基碳点,绝对量子产率高达86.1%和62.7%。通过对不同荧光碳点微观结构、粒径分布及表面化学状态的系统研究,指出木糖基碳点的可调荧光发射行为与不同表面化学状态有关,其中,表面质子化氨基与含硫基团协效降低缺陷态带隙能是碳点展现黄绿色荧光的主要原因。此外,通过对pH依赖性缺陷态荧光发射行为进行研究,发现黄绿色荧光木糖基碳点在短波长和长波长激发下引起的不同缺陷态发光能够实现对pH值的比率荧光检测,并且具有较高的抗干扰性和良好的可靠性。
刘爱丽[3]（2020）在《新型碲-硫化物纳米异质复合材料的可控制备及在能源转化与存储中的应用研究》文中认为金属硫化物纳米材料具有丰富的带隙结构,因其在光、电、热、磁等方面具有独特性能而成为近年来的研究热点,在催化、传感、能源等领域应用具有举足轻重的地位。但是单组分的金属硫化物纳米材料存在光吸收效率较低、电子传输效率不高、稳定性不足等问题,从而严重制约了其在光学和能源等领域的实际应用。而将两种不同能带结构的半导体材料进行复合,构筑合适的异质界面,发挥其协同效应,是提高金属硫化物纳米材料性能的重要策略之一。碲（Te）是一种典型的p型窄带隙半导体材料（0.35V）,光照下碲价带中的电子很容易跃迁到导带上,从而导致强近红外吸收;碲还具有良好的导电性,被认为是准金属。以碲与硫化物复合的异质材料能够拓宽其光学吸收范围、增加材料的导电性能;且两者之间形成紧密的异质界面,有利于电子的传输和分离,增加材料的稳定性。因此,发展碲-硫化物基的异质复合材料为提高和拓宽能源转化与存储材料的应用提供了前所未有的机遇。如何设计简便高效的合成方法,可控制备出新型结构的异质复合材料,进一步提升材料的性能是该领域目前待解决的关键问题。为此,本论文从构建碲-硫化物异质结构材料的设计出发,利用微波辅助和电化学法一步可控合成了一系列形貌独特的Te-Pb S、Te-Cu2S、Te-Cd S/Ni S和TexSy@PANI异质复合材料,并对材料的形貌、结构和组成进行表征,探讨了反应历程和可能的机理,研究了其在光热转换、光解水产氢、储锂方面的性能,取得的主要研究成果如下:（1）发展了微波辅助法一步快速合成了具有新颖结构的Pb S基光响应材料。以二甲氨基二硫代甲酸铅（Pb（DMDC）2）为前驱体,乙二醇为还原剂,通过控制微波升温程序,得到了不同形貌和结构分解产物。探究了微波升温程序对产物的尺寸、形貌和结构影响规律,考察了材料的表面增强拉曼性能（SERS）和光热性能。研究发现,当微波分解Pb（DMDC）2终温控制为130℃时,得到了Pb S QDs/Pb（DMDC）2的棒状杂化材料,Pb S量子点均匀地分散在棒上,棒状杂化物作为SERS基底具有优异的性能,其增强效果接近于金纳米棒。当终温控制在140°C、160°C、180°C时得到不同尺寸的六枝状的Pb S纳米晶,在980nm激光下照射,180℃制备的Pb S纳米材料的具有良好的光热性能,50μg/m L的Pb S纳米材料光热转化效率为9.5%。进一步采用微波法同时还原Pb（DMDC）2和乙基二硫代氨基甲酸碲（TDEC）混合盐的方法,一步制备了具有新颖哑铃状结构的Te-Pb S异质材料,探究了原料投料比对材料形貌结构的影响规律,研究了材料的生长过程,考察了材料的光热性能。研究结果表明:在一定的微波程序下,改变Pb（DMDC）2和TDEC的摩尔比,就可以得到不同尺寸的Te-Pb S异质结构材料,该材料具有以碲管为支架,两头为八面体硫化铅的新颖哑铃状结构。当摩尔比Pb（DMDC）2/TDEC=1:1时制备得到的Te-Pb S异质结构材料,在980 nm激光照射下,质量浓度为50μg/m L时,其光热转化效率为12.1%。Te-Pb S的异质结构材料的光热转化效率和稳定性都优于同条件下制备的单组分Pb S纳米颗粒,这归因于Te的加入增强其光学吸收能力,一步合成的方法使得Te与Pb S形成紧密结合的异质界面,从而提高了材料的稳定性。（2）采用微波辅助法一步快速合成了Te-Cu2S异质纳米材料。以二甲氨基二硫代甲酸铜（Cu（DMDC）2）和二乙基二硫代氨基甲酸碲（TDEC）为前驱体,构建了以碲管支架,Cu2S纳米颗粒分布在碲管周围的空心米棍状Te-Cu2S异质纳米材料;对材料的形貌、组成、光学吸收进行了表征,考察了其光热性能。研究结果表明:当微波反应终温为180°C,摩尔比Cu（DMDC）2/TDEC=2:3时得到形貌均一的Te-Cu2S异质材料。在同一微波制备条件下得到的样品,质量浓度为50μg/m L时,用波长980 nm红外激光照射,单一Cu2S颗粒的光热转换效率为20.4%,单一Te纳米管的光热转换效率为8.5%,而Te-Cu2S异质材料的光热转换效率为25.5%,并表现出良好的稳定性。铜的硫化物中的p型掺杂可以使得铜离子缺少,导致空穴载流子增多,这些载流子在近红外的作用下产生了局域表面等离子体共振,提高了近红外光响应能力,从而增强了光热材料的性能。（3）构建了由碲和助催化剂协同促进的Cd S基光催化异质结构材料。以二乙基二硫代氨基甲酸镉（CED）、二乙基二硫代氨基甲酸碲（TDEC）、N,N-二正丁基二硫代氨基甲酸镍（NBC）为前驱体,采用微波辅助法一步合成了糖葫芦状的Te-Cd S/Ni S异质结构材料,并对其进行光催化水解产氢效率测试。结果表明控制微波反应终温为160°C,质量比TDEC/CED/NBC=10:6:4时,得到形貌规整、大小均一的串葫芦状Te-Cd S/Ni S异质结光催化复合材料。光催化水解产氢效率测试表明:在可见光照射下（λ>420nm）,Te-Cd S/Ni S异质结产氢效率为863.9μmol/（g.h）,是单组份Cd S产氢效率的11倍。在循环测试36 h后,材料仍具有良好的产氢效率,形貌几乎不变,具有优异的光水解产氢稳定性。碲的加入使得复合材料增加了对可见光的吸收能力,提高了光的利用率,Ni S助催化剂的负载促进了光生电子-空穴的分离,使得Te-Cd S/Ni S异质结光催化材料表现出优异的光催化水解产氢性能和稳定性。（4）采用一种新颖的电化学法一步合成了新型锂离子电池正极材料,即TexSy@PANI复合材料。利用电化学-化学-电化学的反应机制合成了聚苯胺包裹的碲硫复合材料,有效解决了TexSy的体积膨胀问题,整体材料具有优异的结构稳定性。在低倍率0.1 A/g的充放电条件下,TexSy@PANI的实际比容量高达1141m Ah/g,几乎是传统Li-Te电池理论容量（420 m Ah/g）的3倍,并具有良好的循环稳定性。该电池在放电过程表现出两段特征平台（1.75V和1.6V）,在0.1 A/g的低电流密度下具有锂硫电池特性,而在5 A/g的高电流密度下具有锂碲电池特性。原位电池电镜技术证实了硫原子插层到碲晶格内可以有效抑制由于锂离子嵌入所引起的体积膨胀,并且聚苯胺的包裹使得多硫离子的穿梭效应被有效抑制,TexSy@PANI复合材料特有的微观结构有效地抑制了在电池循环期间电极材料的体积变化带来的影响,大大提升了电池的循环稳定性。
李健亮[4]（2020）在《宽波段光子探测技术及应用研究》文中指出单光子探测技术属于弱光探测,在高分辨率光谱测量、生物发光、量子信息等领域有着广泛的应用,精确地掌握单光子探测器的量子效率是确保其良好应用的条件。在单光子探测器定标过程中,传统的方法需要利用标准辐射源或标准探测器作为参考标准,这会导致定标结果不确定度的增加。而基于关联光子的定标方法不依赖任何参考标准和传递链,这为探测器定标提供了新的发展方向。随着单光子探测器应用领域的拓展,其覆盖波段不断增加,为满足不同波段探测器量子效率定标的需求,研究基于波段可调关联光子源的探测器测量系统意义重大。本文主要研究宽波段光子探测技术及定标应用,设计了基于BBO晶体宽波段关联光子源的量子效率测量系统。解决了BBO晶体参数设计、波段调节系统设计、关联光子光路配置、符合测量系统设计与优化等关键性问题,完成了基于波段可调关联光子源的量子效率测量实验。利用BBO晶体分别制备了波长1550nm和460nm以及1310nm和487nm的关联光子源,获取其参考通道和符合通道的光子数,分析实验数据,计算出待测量探测器在1550nm波长处量子效率为9.28%,与出厂数据在相应波长处偏差为0.72%,合成不确定度为2.92%。测量并计算探测器在1310nm波长处量子效率为11.35%,与出厂数据在相应波长处偏差为0.65%,合成不确定度为2.74%。实验结果与探测器厂家提供的数据具有较好的一致性,验证了该方法的可行性,为进一步研究高精度宽波段量子效率测量系统奠定了基础。本文还设计了基于PPLN晶体温度调谐方式制备波段可调的高效关联光子源。光源选用波长为532nm的高功率激光,PPLN晶体的极化周期为7.4μm。计算了其温度调谐曲线,在118°C调谐温度下,产生1550nm和810nm的关联光子对。通过搭建的实验系统,获取参考光通道和符合通道的初步测量结果,计算出待定标探测器量子效率为8.9%。另外,与使用BBO晶体的光子源比较,在同一波长位置该关联光子源的符合计数是其4倍左右。说明该系统具有更高的转换效率,为进一步发展高亮度宽波段量子效率测量技术提供了解决方案。
蒋国辉[5]（2019）在《高非线性光子晶体光纤的制备及特性研究》文中指出光子晶体光纤具备很多奇特的性质,如无截止单模特性、高双折射、大模场面积、色散可调特性、高非线性等,广泛应用于光纤传感、光通信、光纤激光器领域。色散特性和高非线性特性是光子晶体光纤研究的两个重要方向。本文从理论和实验上分别对光纤的非线性特性进行了研究,主要研究内容如下:在PCF的非线性理论基础上,推导出激光脉冲在光纤中传输的分步傅里叶方法求解非线性传输方程,数值模拟飞秒激光脉冲在PCF中的传输光谱,研究光纤的色散与非线性效应（群速度色散、自相位调制、交叉相位调制、四波混频、孤子、受激拉曼散射等）分析各种参数对输出光谱的影响,为非线性光谱实验研究提供了理论依据。研究光子晶体光纤的制备工艺,依据理论仿真设计的光纤结构制备出具有优良特性的光纤。运用有限元法对实验所用光纤进行理论模拟,得知该光纤具备高非线性、双零色散的特性。Ti宝石激光器的飞秒激光脉冲入射该高非线性PCF,进行非线性光谱实验,得到高效宽带色散波,转换效率极高,谱带稳定而平滑,不仅获得高效宽带蓝移色散波,还获得了长波段正常色散区的宽带红移色散波。近红外波段的红移色散波与孤子波相连,形成超连续谱,带宽达到628nm,获得带宽309nm的蓝移色散波,转换效率高达99.6%。进一步研究了激光脉冲的中心波长、输入功率、偏振角度对PCF产生的高效宽带色散波所带来的中心波长范围、强度以及转化效率的变化以及影响因素。研究Ti宝石激光器的飞秒激光脉冲入射全正色散高非线性光子晶体光纤,该光纤没有零色散点,全波段都是正常色散区,飞秒激光脉冲入射该光纤实验研究,得到了203nm色散平坦超连续谱,通过调整入射波长、提高初始功率能够进一步展宽超连续谱。形成的超连续谱展宽主要是自相位调制与光波分裂作用,因为传输过程中只引入色散,并没有光孤子的产生,始终保持单个脉冲特性,无脉冲分裂,所以获得的超连续谱非常稳定平坦。可见光波段具备很好的空间相干性和时域脉冲波形稳定的特性,在超高分辨率光谱学中频率梳的产生以及宽带时间分辨光谱学等领域有重要的研究价值。
陈亮[6]（2019）在《掺S或In改性硒化镓晶体制备及电子结构研究》文中研究指明硒化镓（GaSe）晶体是一种性能优良的中远红外非线性光学材料,具有较宽的透过范围及较低的吸收系数。但晶体自身硬度较低,容易沿着c轴解离。选择掺杂S、In两种元素,S代替Se的位置,In代替Ga的位置,来克服GaSe晶体的缺陷。本论文中采用单温区法合成GaSe及掺杂多晶料,垂直布里奇曼法生长GaSe及掺杂单晶。并应用第一性原理对晶体进行理论计算研究。采用垂直布里奇曼法成功生长出直径30 mm GaSe单晶,XRD表征显示生长的单晶为沿着（004）面生长的GaSe单晶。利用红外光谱测试出GaSe的透过范围为0.65μm-20μm,透过率稳定在62.5%。摇摆曲线测试结果显示半高峰宽为47.76″,单晶性较好。经扫描电镜发现晶体单层中存在空位和包裹体等缺陷。应用纳米压痕硬度仪测试GaSe的纳米硬度及弹性模量分别为0.94 GPa和27.3 GPa。理论计算可知GaSe晶体为脆性材料,带隙值为2.14 eV,折射率与反射率稳定在2.9左右。采用垂直布里奇曼法成功生长出GaSe1-x-x Sx（x=0.008,0.1,0.2）单晶。XRD表征显示低浓度掺杂生长的掺S单晶仍沿着（004）面生长。利用红外光谱测试出GaSe0.8S0.2的透过范围延伸至为0.59μm-20μm,GaSe0.92S0.08效果最佳,透过率为65.3%,半高峰宽为53.61″,单晶性较好,纳米硬度为1.34 GPa,弹性模量为28.8 GPa。理论计算可知,掺杂S元素后晶体带隙值增加,晶体内部各向异性程度降低,折射率、反射率和吸收率均降低。采用垂直布里奇曼法成功生长出Gax In1-x-x Se（x=0.003,0.007,0.013）单晶。掺杂In的单晶仍为沿着（004）面生长。掺In浓度中Ga0.993In0.007Se效果最佳,透过率稳定在65.2%。半高峰宽为53.61″,单晶性较好,纳米硬度为1.03 GPa,弹性模量为28.5 GPa。理论计算可知,掺杂In元素晶体带隙值基本不变,晶体内部各向异性程度增加,折射率、反射率和吸收率均降低。
孙玉祥[7]（2019）在《Nd:YCOB、Nd:GdCOB、Nd:CNGS晶体的被动调Q自倍频激光性能研究》文中认为可见光波段的脉冲激光特别是高功率的脉冲绿光在很多的领域都具有重要应用。目前,激光二极管（LD）泵浦的自倍频被动调Q技术是获得高功率脉冲绿光的重要途径之一,它具有装置简单、紧凑,成本低廉以及脉冲峰值功率高等优点。自倍频激光晶体和可饱和吸收体是这个技术中关键的两个元件,Nd:YCOB、Nd:GdCOB和Nd:CNGS晶体是综合性能优异的自倍频激光晶体,在连续波谐振腔内插入合适的可饱和吸收体,可实现高功率脉冲绿光输出。2004年,石墨烯的成功剥离为人们打开了二维材料的大门,越来越多的二维材料走进了人们的视野。二维材料具有不同于体块材料的诸多独特的性质,比如大的带隙,与层数相关的性质,宽带的可饱和吸收特性以及大的调制深度等。2009年石墨烯薄膜制成的可饱和吸收体在光纤激光器中成功实现了被动锁模脉冲输出,这给发展缓慢的可饱和吸收材料带来了新的希望和契机。大量的二维材料陆续被用于1～3μm波段激光的被动调Q,并得到了与传统的可饱和吸收体相近的结果。然而,与连续基频激光相比,连续自倍频激光具有一定劣势,因而至今未见二维材料可饱和吸收体被用于自倍频激光的被动调Q。针对这一问题,本论文将具有优异自倍频激光性能的晶体与二维薄膜材料制成的可饱和吸收体相结合,在充分研究其非线性性质的基础上,实现了多种新型的被动调Q自倍频激光输出。以下为本论文的主要内容:（1）Nd:YCOB、Nd:GdCOB和Nd:CNGS自倍频晶体非线性性质的研究研究了Nd:YCOB、Nd:GdCOB和Nd:CNGS晶体的倍频相位匹配特性,计算了Nd:YCOB和Nd:GdCOB晶体的位相匹配方向和全空间方向的有效非线性系数,并考察了非线性系数的各独立分量对整体有效非线性系数的大小和分布的影响,计算了Nd:CNGS晶体的有效非线性系数的色散特性。结果表明Nd:YCOB、Nd:GdCOB晶体的相位匹配方式在第一、二卦限是对称的,且它们在Nd3+离子的发射峰1064 nm处的I类倍频的最大的有效非线性系数都出现在第二卦限,它们的值分别为1.4 pm/V和1.3 pm/V,对应的相位匹配角为（113°,37°）和（113°,47.6°）。Nd:YCOB晶体的II类倍频的最大的有效非线性系数也出现在第二卦限,对应的最大的有效非线性系数值为0.32 pm/V,对应的相位匹配角为（112°,81°）。Nd:GdCOB晶体在1064 nm波长处不存在II类相位匹配。Nd:YCOB、Nd:GdCOB晶体在第一、二卦限的空间有效非线性系数分布均是由四个极值峰组成,它们的面积分布和相对大小都是基本一致的,只是具体的|deff|值存在差异。在Nd:YCOB晶体中,d13和d3如系数值的变化对整个|deff|分布的影响最大,峰的分布面积以及|ddff|值的大小都随它们的变化而发生显着的改变。波长的变化对|deff|以分布影响很小,基本可以忽略不计。Nd:YCOB、Nd:GdCOB晶体在整个三维空间中的分布均是由两个不同的三叶草形状的极值峰组成,它们的最大有效非线性系数均比位相匹配方向上的最大有效非线性系数大。正单轴晶的Nd:CNGS晶体在Nd3+离子对应的1064 nm波长处的I、II类相位匹配角分别是36.3°和55.2°,有效非线性系数分别为0.47 pm/V和0.41 pm/V。（2）Nd:YCOB晶体的被动调Q激光输出特性选取激光性能最优的5 at.%Nd:YCOB晶体,利用LD泵浦获得了1064 nm波长处的连续激光输出,晶体长度为10 mm,两面镀膜,最大的平均输出功率为315 mW。利用传统的97.5%的Cr4+:YAG晶体实现了Nd:YCOB晶体的自倍频被动调Q输出,当入射功率为4.1W时,脉冲绿光的平均输出功率为16.2 mW,对应的脉冲重复频率为3.5 kHz,脉宽为60.2 ns,计算的单脉冲能量和峰值功率分别为4.6 μJ和75.8 W。利用液相分离和滴剂相结合的方法制备的石墨烯薄膜具有很宽的光谱透射范围,在900～1100 nm波长范围内存在一个明显的吸收峰,当入射的光功率密度为18.3 MW/cm2时,石墨烯薄膜的实际调制深度为3%。在2.84 W入射泵浦功率下获得了 13.8 mW的最大平均输出功率。同时,调Q脉冲的重复频率由13.1 kHz增大到14.4 kHz,而脉宽则由283.2 ns缩短到181.3 ns。计算的单脉冲能量由0.5μJ增大到0.96 μJ,获得的最大峰值功率为5.3 W。基于层状石墨烯的可饱和吸收体的激光阈值更低,在更低的入射泵浦功率下获得了稳定脉冲序列。随着石墨烯材料厚度的增加,调Q脉冲的脉宽逐渐减小,脉冲重复频率逐渐增大,获得的最大单脉冲能量也逐渐减小,但峰值功率逐渐增大。利用液相分离和滴剂相结合的方法制备的SnSe2-PVA薄膜在700 nm到1600 nm的波长范围内,线性透过率稳定在77%以上。当入射光强度为16 MW/cm2时,实际的调制深度为2.3%。在4.13 W入射泵浦功率下获得了19.6 mW的最大平均输出功率,对应91.9 ns的最短脉宽和17.6 kHz的重复频率,此时的单脉冲能量和峰值功率分别为1.1 μJ和12.1 W。在650 nm到1600 nm的波长范围内,二硫化锡薄膜的线性透过率稳定在74.5%以上。在3.7 W入射泵浦功率下获得了 14.5 mW的最大平均输出功率,对应124.3 ns的最短脉宽和21.3 kHz的重复频率,此时的单脉冲能量和峰值功率分别为0.68μJ和5.5 W。单层二硫化钼薄膜在4.38 W入射泵浦功率下获得了最大为18.1 mW的平均输出功率,此时对应的是210.4 ns的最短脉宽和57.0 kHz的重复频率,计算的单脉冲能量和峰值功率分别为0.32 μJ和1.5 W。CN薄膜在250 nm到1600 nm的波长范围内,线性透过率都在62.5%以上,其透过率边缘延伸到了紫外波段200 nm以下,无明显吸收峰。在3.7 W入射泵浦功率下获得了9.6 mW的最大平均输出功率,此时对应的是168.0 ns的最短脉宽和24.5 kHz的重复频率,单脉冲能量和峰值功率分别为0.39 μJ和2.3 W。（3）Nd:GdCOB晶体的被动调Q激光输出特性选取激光性能最优的5 at.%Nd:GdCOB晶体,利用LD泵浦获得了1064 nm波长处的连续激光输出,晶体长度为10 mm,两面镀膜,最大的平均输出功率为181.3 mW。利用传统的97.5%的Cr4+:YAG晶体实现了Nd:GdCOB晶体的自倍频被动调Q输出,当入射泵浦功率为3.27 W时,获得了最大为159.7 W的脉冲峰值功率,对应的脉冲宽度、重复频率和单脉冲能量分别为19.2 ns、10.6 kHz和3.1 μJ。石墨烯薄膜和3层石墨烯样品用作可饱和吸收体均实现了 Nd:GdCOB晶体的自倍频被动调Q输出。对于石墨烯薄膜来说,在3.7 W入射泵浦功率下获得了 10.4 mW的调Q绿光最大平均输出,脉冲重复频率由7.93 kHz增大到10.2 kHz,而脉宽则由392.4 ns缩短到296.6 ns。单脉冲能量由0.49 μJ增大到1.01 μJ,最大峰值功率为3.4 W。对于3层的石墨烯样品来说,获得的调Q绿光最大平均输出功率为12.7 mW,对应的重复频率和脉宽分别为7.0 kHz和437.3 ns,相应单脉冲能量和峰值功率分别为1.8 μJ和4.2 W。利用SnSe2-PVA薄膜作为连续激光调制元件,在3.3 W入射泵浦功率下获得了最大为14.5 mW的调Q绿光平均输出功率,对应的重复频率和脉宽分别为22.1 kHz和48.7 ns,相应单脉冲能量和峰值功率分别为0.66 μJ和13.5 W。将单层的二硫化钼薄膜插入到Nd:GdCOB晶体的自倍频激光腔内,在4.55 W入射泵浦功率下获得了 13.7 mW的调Q绿光最大平均输出功率,对应的重复频率和脉宽分别为100.0 kHz和105.4 ns,相应单脉冲能量和峰值功率分别为0.14 μJ和1.3 W。利用二硒化钨钼复合薄膜材料作为可饱和吸收体我们也成功实现了Nd:GdCOB晶体的被动调Q脉冲绿光输出,在3.53 W入射泵浦功率下获得了5.6 mW的调Q绿光最大平均输出功率,对应的重复频率和脉宽分别为186.6 kHz和376.5 ns,相应的单脉冲能量和峰值功率分别为0.03 μJ和0.08 W。（4）Nd:CNGS晶体的被动调Q激光输出特性采用平平腔结构获得了连续自倍频绿光输出,其出光阈值为0.8 W,在4.3W泵浦功率入射时获得了最大62.5 mW的绿光输出.利用石墨烯薄膜实现了Nd:CNGS晶体的自倍频被动调Q输出,在入射泵浦功率为3.7 W时,获得了最大为10.5 mW的调Q绿光输出功率,此时对应的脉冲重复频率为167.7 kHz,脉宽为340.6 ns,单脉冲能量和脉冲峰值功率分别为0.06 μJ和 0.18 W。利用二碲化锡薄膜实现了Nd:CNGS晶体的自倍频被动调Q输出,在2.84 W入射泵浦功率下获得了9.5 mW的调Q绿光最大平均输出功绿,对应的重复频率和脉宽分别为174.5 kHz和129.2 ns,单脉冲能量和峰值功率分别为0.05μJ和0.42 W。
房倩楠[8]（2019）在《掺镱硼酸钙氧钇晶体生长及其黄光自倍频激光性能研究》文中研究指明“赤橙黄绿青蓝紫,谁持彩练当空舞?”,可见波段激光在关系国民经济和国家安全的众多领域有重要的需求并已获得广泛应用。目前,红光（赤）和蓝光（蓝）波段,半导体激光和全固态激光倍频所获得的激光均已发展成熟;绿光（绿、青）波段,半导体激光已经逐步发展成熟并已在中小功率激光方面垄断商品市场,全固态激光倍频已经获得实用;紫光（紫）主要以全固态激光的三倍频获得,已经实现十瓦级激光输出。但处于人眼敏感的黄光（橙黄）激光,依然有待发展,属于激光领域的研究热点和难点之一。目前主要有三种方法可以实现黄光激光的输出,包括:1、利用蓝光半导体激光器泵浦特殊激活离子（Dy3+、Pr3+）掺杂的低声子能量晶体（主要是氟化物）的激光辐射获得,但是受限于当前蓝光泵浦源的输出功率和对晶体低声子能量的要求,目前输出功率较低、尚处于实验室研究阶段;2、Nd3+或者Yb3+离子1 μm附近激光的受激拉曼散射后再进行倍频获得,存在三阶非线性和二阶非线性两种光学效应,频率转换过程复杂,激光器设计复杂,激光阈值较高,效率较低;3、Nd3+离子1.06 μm和1.3 μm的激光发射后再和频获得,设计复杂,调整困难,结构稳定性差。黄光激光的发展亟需新原理的引入和新器件的发明。功能复合晶体是同时具有两种或多种功能并可以实现复合的晶体材料,其中激光自倍频晶体是应用最为广泛的一类,该晶体同时兼具激光和倍频两种光学性质,可在一块晶体中完成激光和倍频过程,实现倍频激光输出,所制作的激光器件具有结构简单、紧凑、体积小、调整方便、稳定性好等优点,可满足现代信息社会对高集成光电器件的需求。山东大学长期坚持激光自倍频晶体研究,发现硼酸钙氧稀土盐系列（RECOB）晶体具有较宽的透过光谱、较为稳定的物理化学性质、可用提拉法生长大尺寸高质量的单晶等优势,是综合性能较为优秀的激光自倍频基质材料。本论文在本课题组前期研究的基础上,针对黄光激光研究现状,提出通过电子-声子耦合来实现激光波段的拓展,以达到黄光激光输出的效果。从Huang-Rhys因子出发,深入研究了晶体结构-掺杂离子-激光效果间关系,发现由于镧系收缩Yb3+离子会有较强的电子-声子耦合强度,并根据休谟-饶赛定则,选定掺镱硼酸钙氧钇晶体（Yb:YCOB）为研究对象,开展了晶体生长及黄光激光自倍频器件设计的系列研究工作。其中,涉及了晶体材料的选取、晶体生长、基本性能表征、黄光自倍频晶体浓度和长度优化、黄光自倍频器件设计等,实现了瓦级黄光自倍频激光的输出。主要工作如下:1.Yb:YCOB晶体的生长以及基本性质表征Yb:YCOB晶体是同成分近一致熔融化合物,可用提拉法生长晶体。面向黄光激光自倍频应用,生长了掺杂浓度从5%到30%的系列晶体,突破了晶体生长过程中的开裂、气泡、组分偏析等关键难题,获得了尺寸为Φ25mm×40 mm、重量约为130g的晶体;测试分析了晶体的结构和组分,证明所生长的晶体具有很好的均一性和高质量;以晶体物理基本原则为指导,加工了可实现单斜Yb:YCOB晶体热学性能测试的晶体样品,测试了不同掺杂浓度晶体的热膨胀、热扩散、比热和密度,计算了晶体的热导率,揭示了掺杂浓度对热学性质的影响规律,发现该类晶体的热膨胀和热导率具有较小的各向异性且掺杂浓度对其影响较小,说明Yb:YCOB晶体在生长和加工的过程中不易开裂,且高掺杂浓度不会明显降低其热学性质,可实现高功率及高效率自倍频激光输出。2.Yb:YCOB晶体光学性质及其电子-声子耦合研究相位匹配条件是实现非线性频率变换的基本要求,依赖于非线性光学晶体的双折射和折射率色散规律。对于单斜晶系的Yb:YCOB晶体来说,结晶学轴与折射率主轴不完全重合,且折射率椭分布可用三轴不等的椭球体描述。利用最小偏向角法测试了不同掺杂浓度、不同切割方向晶体的折射率,拟合得到了色散方程,并通过主轴化得到折射率主轴在结晶学坐标系中的方向,发现掺杂浓度对色散方程的影响较小,且随着掺杂浓度的升高,结晶学轴与折射率主轴之间的夹角略有上升;表征了不同掺杂浓度晶体的偏振吸收和发射光谱,结果显示该晶体的零声子线波长是975 nm,吸收和发射性能呈现较小的各向异性,由于电子-声子耦合作用,零声子线两边的吸收和发射强度随掺杂浓度明显增强;分析了单斜晶体介电常数张量中对角化的实部（折射率）和非对角化的虚部（吸收或者发射）的角度空间分布,并计算了吸收和发射角度空间分布随晶体浓度和波长的色散关系,发现较高掺杂浓度的晶体具有较大的空间角度。由于镧系收缩,Yb3+离子具有较小的半径,4f壳层电子所受的5s和5p壳层电子的屏蔽作用较弱,容易受到基质晶格的影响,即通过电子-声子发生相互耦合作用可实现光谱展宽,获得激光后以之倍频可能实现黄光激光输出。分析计算了影响电子-声子耦合作用强度的配位体价键的离子性和Huang-Rhys因子S,结果显示硼酸盐体系晶体中B-O键的离子性较大,具有较强的电子-声子耦合强度,S因子随着温度以及掺杂浓度的升高而变大;研究了发射谱线强度与参与声子数的关系,发现当声子数目等于S因子时发射谱线具有最强的发射强度,且参与声子数目小于S因子时的发射强度高于声子数目大于S因子的发射强度。光学性质的测试表明Yb:YCOB晶体具有较强的电子-声子耦合作用,辅以激光-倍频功能复合性质可实现黄光自倍频激光。3.Yb:YCOB晶体黄光自倍频激光性能研究研究了 Yb:YCOB晶体的自倍频激光性能,通过谐振腔设计初步获得了输出功率710 mW、输出波长523 nm的绿光自倍频激光输出,其光-光转换效率为8.59%。通过分析该类晶体的光谱特性,发现1000 nm-1060 nm波长范围的基频光具有较大增益,需通过合适的镀膜工艺或选频技术加以抑制,以实现增益较小的1100 nm以上的基频光振荡并获得黄光激光输出;以计算的最佳相位匹配方向晶体的增益截面为指导,利用不同掺杂浓度晶体的色散方程计算了晶体在基频光1140nm处的最佳相位匹配方向,为黄光自倍频激光的实现提供了理论支持;加工了可实现相位匹配的黄光自倍频晶体并实现微片结构设计,获得了黄光激光输出,测量并分析了晶体长度、掺杂浓度、晶体最佳相位匹配方向对自倍频激光输出功率和效率的影响规律,发现掺杂浓度较低的晶体（5 at.%）在晶体在长度较长（8mm）时可获得了较高的黄光输出功率（1.868W）和转换效率（11.76%）、掺杂浓度为30at.%、长度为4mm的晶体获得了 1.713 W的输出功率（转换效率为11.97%）;优化掺杂浓度和晶体长度,在掺杂浓度为20at.%、晶体长度为6mm的Yb:YCOB晶体中获得了输出功率2.752 W的黄光激光输出,转换效率是16.59%;通过设计镀膜条件获得了稳定波长（570nm）的黄光自倍频激光的输出。目前,黄光自倍频晶体和激光器件已经在青岛镭视光电科技有限公司实现产业化,用于生产具有我国自主知识产权的黄橙光激光器件和激光光源。
王梦霞[9]（2019）在《二维层状材料的非线性光学特性及其在脉冲激光器中的应用研究》文中提出以石墨烯为代表的二维层状材料因其优良的力学、光学、电学特性,在材料、信息、光电、能源等领域内迅速发展,是当前研究的热点领域之一,为科学技术的应用提供了新的材料基础,这极大地激发了人们对二维材料性能的探索和应用的开发。非线性光学是随激光技术的发展而出现的新的光学领域,主要研究光和物质在相互作用的过程中产生的新现象及其规律。随着非线性光学的发展,非线性光学材料也逐渐从宏观材料发展到微观材料,对二维材料的非线性光学特性的研究成为新兴的研究方向。基于非线性光学材料的饱和吸收特性制作的可饱和吸收体是脉冲激光器的关键部件。随着激光器向短脉冲、高能量、可调谐方向发展,对非线性光学材料的要求也越来越高,传统非线性材料因其恢复时间慢、工作带宽窄、集成复杂等缺点极大限制了脉冲激光器的发展。因此人们将目光转移到具有超快响应时间、宽带非线性吸收、低损耗、低成本、易兼容的二维非线性光学材料。关于二维材料非线性光学特性的研究及其在固态激光器的应用对可饱和吸收体的制备和脉冲激光器的性能提高具有重要的指导意义和实用价值。本文针对氮化碳材料、一元类金属单质、二元Ⅳ族金属硫化物、三元Ⅳ-Ⅵ族半导体等纳米材料和CrOCl二维晶体的三阶非线性光学特性进行了研究,测量了材料的三阶非线性光学参数,发现了其多波段的非线性吸收规律。并利用一元、二元、三元纳米材料及CrOCl晶体的宽带饱和吸收特性,实现了多种波长的调Q脉冲激光输出,分析了不同类型材料在不同波长的脉冲光输出特性、规律及原因。主要内容如下:1.实验研究了氮化碳材料g-C3N4和F-C3N4在可见光波段和近红外波段的三阶非线性吸收和折射随入射激光强度、激光波长、样品浓度改变而发生变化的规律。发现了其在可见光波段的优良的饱和吸收特性。利用激发态非线性吸收理论解释了其在近红外波段由饱和吸收向反饱和吸收转变的特点。通过对比分析发现,由于氟原子的引入,F-C3N4纳米片共轭体系被部分破坏,导致带隙增大,饱和吸收减弱,反饱和吸收增强。2.实验发现了一元类金属纳米材料锑烯、硅纳米片、硼纳米片在532和1064 nm的饱和吸收性能,获得了饱和光强和调制深度等参数。通过平凹激光谐振腔实现了波长为0.9、1.06、1.34 μm的全固态被动调Q脉冲激光输出。一元纳米材料在短波长具有较强的非线性吸收,在短波长调Q实验中获得了较稳定的脉冲输出。其中少层锑烯具有接近0 eV的带隙宽度,其饱和吸收性能较强,调Q输出激光参数更佳。3.实验研究了二元Ⅳ族纳米材料SnSe2、SnTe2、SnSe在0.5-2.0μm范围内的饱和吸收特性,得到了材料的非线性吸收系数、饱和强度、调制深度等参数,其中SnSe2的非线性吸收系数较大,饱和强度较低,饱和吸收性能较好,更有利于调Q激光的输出。利用三种材料的饱和吸收性能,在0.9-2.0 μm的范围内实现了多种波长的全固态被动调Q脉冲激光输出。结果分析显示这几种二元材料的本征吸收对其调Q性能有明显的影响,在短波长波段的本征吸收更强,调Q激光性能更优。同时其随波长减小而增大的饱和吸收特性也对短波长的激光调制有积极的贡献。4.实验研究了三元纳米材料PbSnS2纳米片的非线性吸收特性。利用其宽带非线性吸收特性,搭建了 1.06、1.3、1.87 μm的全固态被动调Q激光器。由于其在短波长更强的本征吸收和非线性吸收,导致其在短波长的调Q实验结果更优。5.通过密度泛函理论和实验研究了二维CrOCl晶体的电学和光学特性,证实了其具有1.4 eV的带隙宽度。线性光学测试发现其具有0.8-18 μm的超宽透过波段。Z扫描实验验证了其在1.06-2.5 μm范围内具有宽带饱和吸收特性和较高的损伤阈值,并将其应用在调Q激光器中,搭建了多种波长的被动调Q器。结果表明,CrOCl晶体是一种具有巨大潜力的红外波段非线性光学材料。
吴家吉[10]（2019）在《蓝光LD泵浦掺钬、镨氟化物光纤的可见光激光器的研究》文中研究指明在可见光波段,无论是脉冲激光器或者是连续波激光器,都有着非常丰富的应用,包含光电显示、水下通信、激光加工、生物光子学、远程探测以及科学研究等方面。全光纤激光器结构紧凑,并且拥有热损耗低、光束质量高、抽运效率高等优点。利用掺杂稀土离子的氟化物增益光纤所实现的激光更加高效,这是因为相对于普通的石英光纤而言,氟化物光纤当中的声子能量会更低（580cm-1）,所以可以有效地减小由于多声子弛豫现象而引起的非辐射跃迁,因此也拥有传输损耗小的优点（～0.1dB/m）。到目前为止,已经有一些掺稀土离子的光纤激光器出现在了报道中。其中Pr3+与Ho3+在可见光波段均有着丰富的激射波长,包括绿光（521nm/549nm）、橙光（604nm/607nm）、红光（635nm）、深红光（715nm）等。但是基于上述增益光纤的自调Q可见光光纤激光器却是罕见报道,同时其中大多数报道的激光器波段不够完整,激光器输出性能较低,还有一些并不是全光纤结构。基于以上背景,本文首先介绍了掺Ho3+以及掺Pr3+的光纤激光器的国内外研究现状,然后进行了对～550nm绿光连续波Ho:ZBLAN光纤激光器以及自调Q激光器的研究工作,最后开展了对基于Pr:ZBLAN的双波长连续波激光器的研究,其主要研究内容可分为以下三个部分:Ⅰ)对掺钬ZBLAN光纤激光器和掺镨ZBLAN光纤激光器进行了基本理论的分析与研究,其中包含了Pr3+离子与Ho3+离子的能级结构、光谱特性以及氟化物光纤的基本特性,同时也介绍了掺钬ZBLAN光纤以及掺镨ZBLAN光纤的吸收谱与发射谱,并且对调Q的基本原理作了简要说明,以便为后续的实验研究铺垫了理论基础与指导。Ⅱ)利用抛光纸对掺Ho3+氟化物增益光纤进行了手工抛光,结合现有的镀膜室条件,采用等离子体溅射的方式在石英光纤的端面进行镀膜处理,制备出了输入与输出镜,得到对泵浦源450nm蓝光高透射（72%@450nm）以及对549nm绿光高反射（0.05%@549nm）的输入镜,和对绿光激光部分透过（6.5%@549nm）的输出镜,实现了全光纤结构的绿光～550nm Ho:ZBLAN自调Q光纤激光器。激光的输出阈值为190mW,调Q阈值为245mW,最大输出功率为44.5mW,斜效率约为27%,最大单脉冲能量为264nJ,脉冲宽度1010ns-889ns,脉冲重复频率58.61kHz-70.59kHz,信噪比达到41dB,这项工作首次展示了单波长绿光～550 nm自调Q掺钬ZBLAN光纤脉冲激光器。Ⅲ)实现了红绿双波长连续波Pr:ZBLAN光纤激光器,利用光纤端面镀膜镜构建了紧凑的可见光光纤激光器,输入镜选用对泵浦源444nm蓝光高透且对521nm绿光高反的端面镀膜镜（70.5%@444nm,0.06%@521nm）,输出镜选择了对红光、绿光部分透过的镀膜镜（6.4%@521nm、24.8%@635nm）,激光器阈值为130mW,最大输出功率为58mW,斜效率为16.1%;同时也完成了橙光双波长连续波Pr:ZBLAN光纤激光器,输入镜透过率为70.5%@444nm、11.5%@604nm,输出镜对橙光激光的透过率为34.9%@604nm、37.8%@607nm,激光器阈值为149mW,最大输出功率为17mW,斜效率为7.2%。
二、紫外、可见光和近红外区的可调谐高功率新激光源（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、紫外、可见光和近红外区的可调谐高功率新激光源（论文提纲范文）
（1）磁流体的非线性光学性质研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 非线性光学性质 |
| 1.2.1 二阶非线性光学效应 |
| 1.2.2 三阶非线性光学效应 |
| 1.3 非线性光学材料 |
| 1.3.1 非线性光学材料分类 |
| 1.3.2 非线性光学材料研究现状 |
| 1.4 磁流体及其应用概述 |
| 1.4.1 磁流体的应用 |
| 1.4.2 磁流体光学方向的研究及应用 |
| 1.5 本论文研究的意义及主要内容 |
| 1.5.1 研究的意义 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 第二章 磁流体的制备及线性光学特征研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 磁流体的制备 |
| 2.2.1 磁流体制备方法概述 |
| 2.2.2 水基磁流体的制备 |
| 2.2.3 水基磁流体样品表征 |
| 2.3 磁流体线性光学特征 |
| 2.3.1 磁流体的线性折射率 |
| 2.3.2 磁流体的线性透过率与吸收 |
| 2.3.3 斜角入射下的磁流体光栅的弯曲衍射图 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 磁流体空间自相位调制效应的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 空间自相位(SSPM)调制效应 |
| 3.2.1 光学克尔效应 |
| 3.2.2 自聚焦和自散焦 |
| 3.2.3 光限幅效应 |
| 3.2.4 空间自相位相关理论 |
| 3.2.5 空间自相位研究历史及发展现状 |
| 3.3 实验台搭建以及实验步骤 |
| 3.4 SSPM 效应的实验结果与讨论 |
| 3.4.1 样品位置对SSPM效应的影响 |
| 3.4.2 波长对SSPM效应的影响 |
| 3.4.3 入射功率对SSPM的影响 |
| 3.4.4 非线性折射率与三阶非线极化率的计算 |
| 3.4.5 磁流体对连续激光光限幅现象的研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 磁流体可调非线性光学性质的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 三阶非线性原理 |
| 4.2.1 非线性折射理论 |
| 4.2.2 非线性吸收理论 |
| 4.3 Z扫描相关理论以及实验装置 |
| 4.3.1 Z扫描技术简介 |
| 4.3.2 Z扫描数据曲线拟合 |
| 4.3.3 Z扫描数据计算非线性折射率和非线性吸收系数 |
| 4.3.4 试验台搭建 |
| 4.4 磁流体的非线性光学性质 |
| 4.4.1 研究背景 |
| 4.4.2 四氧化三铁纳米颗粒的光学吸收特性 |
| 4.4.3 在皮秒时域下磁流体的非线性光学性质 |
| 4.4.4 飞秒时域下磁流体的非线性光学性质 |
| 4.4.5 磁流体可调谐非线性光学特性研究 |
| 4.5 磁流体作为饱和吸收体的应用研究 |
| 4.5.1 研究背景 |
| 4.5.2 实验原理和实验装置搭建 |
| 4.5.3 结果与讨论 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 磁流体纳米颗粒团簇形成对其非线性光学性质的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 激光光场下的动力学 |
| 5.3 样品制备及实验装置 |
| 5.4 实验结果及理论分析 |
| 5.4.1 磁性纳米颗粒团簇的形成 |
| 5.4.2 磁性纳米颗粒团簇恢复时间的研究 |
| 5.4.3 纳米颗粒团簇非线性光学性质的研究 |
| 5.4.4 光镊子作用下的纳米团簇观察以及理论解释 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 主要创新成果 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）荧光可调半纤维素基碳点的合成及发光机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题依据 |
| 1.2 荧光CDs发展与简介 |
| 1.2.1 荧光CDs简介 |
| 1.2.2 荧光CDs合成原料 |
| 1.2.3 荧光CDs合成方法 |
| 1.3 荧光CDs基本性能 |
| 1.3.1 结晶性能 |
| 1.3.2 光学特性 |
| 1.3.3 光电荷转移特性 |
| 1.3.4 生物相容性 |
| 1.4 荧光CDs光致发光机理 |
| 1.4.1 尺寸效应 |
| 1.4.2 表面缺陷态 |
| 1.4.3 尺寸效应与表面缺陷态协同作用 |
| 1.5 荧光CDs潜在应用 |
| 1.5.1 生物成像 |
| 1.5.2 荧光检测与传感 |
| 1.5.3 光电器件 |
| 1.5.4 荧光防伪 |
| 1.5.5 光催化 |
| 1.6 生物质基CDs研究面临的挑战 |
| 1.7 研究内容与技术路线 |
| 1.8 创新点 |
| 第二章 激发波长依赖性蓝色荧光木聚糖基碳点合成 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验原料与设备 |
| 2.2.1 实验材料与试剂 |
| 2.2.2 木聚糖基N-CDs合成 |
| 2.2.3 木聚糖基N-CDs表征 |
| 2.2.4 荧光量子产率计算 |
| 2.2.5 四环素检测与干扰实验 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 木聚糖基N-CDs化学结构分析 |
| 2.3.2 木聚糖基N-CDs光学性能分析 |
| 2.3.3 四环素荧光检测分析 |
| 2.3.4 四环素荧光检测机理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 激发波长独立性蓝色荧光木聚糖基碳点合成 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验原料与设备 |
| 3.2.1 实验材料与试剂 |
| 3.2.2 木聚糖基PEI-CDs合成 |
| 3.2.3 木聚糖基PEI-CDs表征 |
| 3.2.4 荧光量子产率计算 |
| 3.2.5 单宁酸检测与干扰实验 |
| 3.2.6 实际样品检测试验 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 木聚糖基PEI-CDs化学结构分析 |
| 3.3.2 木聚糖基PEI-CDs光学性能分析 |
| 3.3.3 单宁酸荧光检测分析 |
| 3.3.4 实际样品检测分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 激发相关性可调的蓝色荧光木聚糖基碳点发光机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验原料与设备 |
| 4.2.1 实验材料与试剂 |
| 4.2.2 木聚糖基CDs合成 |
| 4.2.3 仪器设备与性能表征 |
| 4.2.4 荧光量子产率计算 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 木聚糖基CDs光学性能分析 |
| 4.3.2 木聚糖基CDs形貌结构分析 |
| 4.3.3 木聚糖基CDs化学组成分析 |
| 4.3.4 木聚糖基CDs荧光发射机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 绿色荧光木糖基碳点合成及荧光可调发光机理研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验原料与设备 |
| 5.2.1 实验材料与试剂 |
| 5.2.2 木糖基CDs合成 |
| 5.2.3 仪器设备与性能表征 |
| 5.2.4 荧光量子产率计算 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 木糖基G-CDs光学性能分析 |
| 5.3.2 木糖基G-CDs形态结构分析 |
| 5.3.3 木糖基G-CDs化学组成分析 |
| 5.3.4 木糖基G-CDs荧光发射机理 |
| 5.3.5 木糖基G-CDs pH依赖性发光性能分析 |
| 5.3.6 木糖基G-CDs荧光防伪应用 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 黄绿色荧光木糖基碳点合成及荧光可调发光机理研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验原料与设备 |
| 6.2.1 实验材料与试剂 |
| 6.2.2 木糖基CDs合成 |
| 6.2.3 仪器设备与性能表征 |
| 6.2.4 荧光量子产率计算 |
| 6.3 结果与分析 |
| 6.3.1 木糖基GY-CDs光学性能分析 |
| 6.3.2 木糖基GY-CDs形貌结构分析 |
| 6.3.3 木糖基GY-CDs化学组成分析 |
| 6.3.4 木糖基GY-CDs荧光发射机理 |
| 6.3.5 木糖基GY-CDs pH依赖性发光性能分析 |
| 6.3.6 木糖基GY-CDs比率荧光p H检测 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 攻读博士学位期间研究成果与项目资助 |
| 参考文献 |
（3）新型碲-硫化物纳米异质复合材料的可控制备及在能源转化与存储中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 碲纳米材料的研究进展 |
| 1.2.1 碲纳米材料的介绍 |
| 1.2.2 碲纳米材料的主要合成方法 |
| 1.2.3 碲纳米材料的主要应用 |
| 1.3 金属硫化物纳米材料的研究进展 |
| 1.3.1 金属硫化物纳米材料的介绍 |
| 1.3.2 金属硫化物纳米材料的合成方法 |
| 1.3.3 金属硫化物材料的应用 |
| 1.4 异质复合材料的概述 |
| 1.5 纳米异质复合材料的合成方法 |
| 1.5.1 水(溶剂)热法 |
| 1.5.2 模板法 |
| 1.5.3 化学气相沉积法 |
| 1.5.4 电化学法 |
| 1.5.5 微波法 |
| 1.6 纳米异质复合材料的应用 |
| 1.6.1 多组分金属硫化物异质复合材料的应用 |
| 1.6.2 碲-碲基化合物异质复合材料的应用 |
| 1.6.3 碲-硫(碳)化物异质复合材料的应用 |
| 1.7 课题的提出及主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 Te-PbS纳米异质材料的可控制备及光热性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验药品与仪器 |
| 2.2.2 样品制备 |
| 2.2.3 样品表征 |
| 2.2.4 性能测试 |
| 2.2.5 光热效率转化计算 |
| 2.3 实验结果与讨论 |
| 2.3.1 PbS QDs/Pb(DMDC)_2的形貌结构及光学性质表征 |
| 2.3.2 PbS QDs/Pb(DMDC)_2的表面增强拉曼(SERS)性能 |
| 2.3.3 PbS纳米材料的形貌结构表征 |
| 2.3.4 PbS纳米材料的光热性能 |
| 2.3.5 Te-PbS异质材料的调控合成 |
| 2.3.6 Te-PbS异质材料的形貌结构表征 |
| 2.3.7 Te-PbS异质材料的生长过程 |
| 2.3.8 Te-PbS异质材料的光热性能 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 Te-Cu_2S纳米异质材料的可控制备及光热性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验药品与仪器 |
| 3.2.2 样品制备 |
| 3.2.3 样品表征 |
| 3.2.4 光热性能测试 |
| 3.2.5 光热效率转化计算 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 Te-Cu_2S异质材料的形貌、结构与组成表征 |
| 3.3.2 Te-Cu_2S异质材料的生长过程 |
| 3.3.3 Te-Cu_2S异质材料的形貌调控 |
| 3.3.4 Te-Cu_2S异质材料的光吸收表征 |
| 3.3.5 Cu_2S纳米颗粒的光热性能 |
| 3.3.6 Te纳米管的光热性能 |
| 3.3.7 Te-Cu_2S纳米异质材料的光热性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 Te-CdS/NiS纳米异质材料的可控制备及光解水产氢性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验药品与仪器 |
| 4.2.2 样品制备 |
| 4.2.3 样品表征 |
| 4.2.4 产氢性能测试 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 Te-CdS/NiS光催化剂的形貌结构和光吸收等表征 |
| 4.3.2 Te-CdS/NiS光催化剂的结构与形貌优化 |
| 4.3.3 Te-CdS/NiS光催化剂的产氢性能 |
| 4.3.4 Te-CdS/NiS光催化剂的制氢循环稳定性 |
| 4.3.5 Te-CdS/NiS光催化剂的产氢机理研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 Te_xS_y@PANI纳米复合材料的设计与储锂性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验药品与仪器 |
| 5.2.2 样品制备 |
| 5.2.3 样品表征 |
| 5.2.4 锂电性能测试 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 Te_xS_y@PANI的形貌、结构与组成表征 |
| 5.3.2 Te_xS_y@PANI的电化学合成条件筛选 |
| 5.3.3 Te_xS_y@PANI的电池性能测试 |
| 5.3.4 合成过程反应机理研究 |
| 5.3.5 充放电机理研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 全文结论及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
（4）宽波段光子探测技术及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 光子探测在量子信息中的应用 |
| 1.2.1 量子通信 |
| 1.2.2 量子雷达 |
| 1.3 光子探测在量子计量中的应用 |
| 1.3.1 传统辐射定标方法 |
| 1.3.2 基于自发参量下转换的定标方法 |
| 1.4 论文的研究工作及安排 |
| 第2章 光子探测及定标应用原理 |
| 2.1 关联光子的制备 |
| 2.1.1 通过腔量子电动力学制备关联光子 |
| 2.1.2 离子阱制备关联光子 |
| 2.1.3 自发参量下转化制备关联光子 |
| 2.2 单光子探测器的种类及工作原理 |
| 2.3 探测器量子效率的定标原理 |
| 2.3.1 探测器的量子效率 |
| 2.3.2 量子效率的绝对定标 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于BBO晶体制备波段可调关联光子源的探测器定标系统 |
| 3.1 波段可调的关联光子源系统设计 |
| 3.1.1 光源系统 |
| 3.1.2 晶体相位匹配方式 |
| 3.1.3 波段调节系统 |
| 3.1.4 分光系统 |
| 3.2 关联光子的探测系统设计 |
| 3.2.1 单光子探测器 |
| 3.2.2 符合测量系统 |
| 3.3 实验系统总体设计方案 |
| 3.4 系统参数优化 |
| 3.5 实验结果及分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于PPLN晶体制备波段可调的关联光子源 |
| 4.1 准相位匹配技术 |
| 4.2 PPLN晶体的温度调谐 |
| 4.3 实验系统关联仪器 |
| 4.3.1 激光器的选择 |
| 4.3.2 温控炉 |
| 4.4 实验系统总体设计及实验结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 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 |
（5）高非线性光子晶体光纤的制备及特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 光子晶体光纤概述 |
| 1.2.1 光子晶体光纤的分类 |
| 1.2.2 折射率引导型光子晶体光纤的特性 |
| 1.3 PCF非线性研究现状 |
| 1.3.1 基于PCF色散波效应的频率转换 |
| 1.3.2 全正色散超平坦连续光谱研究进展 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 PCF非线性理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 超短脉冲在PCF中的非线性传输方程 |
| 2.3 PCF的群速度色散和各种非线性效应 |
| 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 四波混频 |
| 2.3.5 孤子 |
| 2.3.6 受激拉曼散射 |
| 2.4 求解非线性薛定谔方程的自适应分步傅里叶法 |
| 2.5 超短激光脉冲再PCF中传输的数值模拟与结果分析 |
| 2.5.1 PCF各项参数计算 |
| 2.5.2 超连续谱与各参数之间关系的数值模拟 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 光子晶体光纤制备技术 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 预制棒的制备工艺 |
| 3.3 PCF拉制方法 |
| 3.4 本论文PCF的制备过程 |
| 3.4.1 石英预制棒二维分布的实现 |
| 3.4.2 PCF内空气孔之间石英壁受力分析及形变控制 |
| 3.4.3 PCF温度场分布理论及拉制参数控制技术 |
| 3.5 所制备光纤的传输特性测试 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 双零色散高非线性PCF中高效宽带色散波的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 理论基础与计算 |
| 4.2.1 PCF的色散特性 |
| 4.2.2 PCF 的有效模场面积和非线性系数 |
| 4.2.3 PCF 的色散波和相位匹配理论 |
| 4.3 实验系统 |
| 4.4 实验结果分析 |
| 4.4.1 不同功率下的宽带蓝移和红移色散波 |
| 4.4.2 宽带蓝移和红移色散波 |
| 4.4.3 高效频率转换 |
| 4.4.4 偏振方向对色散波的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 全正色散高非线性PCF超平坦连续光谱研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 数值模拟与分析 |
| 5.3 实验系统 |
| 5.4 超连续谱的产生 |
| 5.4.1 不同功率下的超平坦光谱 |
| 5.4.2 不同波长下的超平坦光谱 |
| 5.4.3 全正色散PCF产生的超连续谱优势特点 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）掺S或In改性硒化镓晶体制备及电子结构研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 GaSe晶体的介绍 |
| 1.3 GaSe晶体的合成和生长 |
| 1.3.1 GaSe多晶料的合成方法 |
| 1.3.2 GaSe单晶的生长方法 |
| 1.4 GaSe晶体的掺杂改性 |
| 1.4.1 GaSe单晶掺Te改性 |
| 1.4.2 GaSe单晶掺In改性 |
| 1.4.3 GaSe单晶掺Al改性 |
| 1.4.4 GaSe单晶掺Er改性 |
| 1.4.5 GaSe单晶掺S改性 |
| 1.5 GaSe理论计算研究 |
| 1.5.1 Hohenberg-Kohn定理 |
| 1.5.2 Kohn-Sham方程 |
| 1.6 本论文研究的主要内容 |
| 第2章 仪器设备与研究方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验设备与仪器 |
| 2.3 实验前处理 |
| 2.4 多晶料的合成方法 |
| 2.5 单晶的生长方法 |
| 2.6 单晶的测试手段 |
| 2.6.1 XRD测试 |
| 2.6.2 扫描电镜及能谱测试 |
| 2.6.3 摇摆曲线测试 |
| 2.6.4 透过率测试 |
| 2.6.5 原子力显微镜测试 |
| 2.6.6 纳米压痕硬度及弹性模量测试 |
| 2.7 理论建模及数据分析 |
| 2.7.1 单晶的能带结构计算 |
| 2.7.2 单晶的弹性系数计算 |
| 2.7.3 单晶的光学性能计算 |
| 第3章 GaSe单晶生长及电子结构研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 GaSe多晶料的合成 |
| 3.3 GaSe单晶的生长 |
| 3.4 GaSe单晶测试结果 |
| 3.4.1 扫描电镜及能谱测试分析 |
| 3.4.2 XRD测试分析 |
| 3.4.3 原子力显微镜测试分析 |
| 3.4.4 红外光谱测试分析 |
| 3.4.5 摇摆曲线测试分析 |
| 3.4.6 纳米压痕硬度及模量测试分析 |
| 3.5 GaSe单晶电子结构研究 |
| 3.5.1 模型的建立 |
| 3.5.2 能带结构研究 |
| 3.5.3 弹性性质研究 |
| 3.5.4 光学性质研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 掺S改性GaSe单晶生长及电子结构研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 掺S改性GaSe多晶料的合成 |
| 4.3 掺S改性的GaSe单晶生长 |
| 4.4 掺S改性GaSe单晶的测试结果 |
| 4.4.1 扫描电镜及能谱测试分析 |
| 4.4.2 XRD测试分析 |
| 4.4.3 红外光谱测试分析 |
| 4.4.4 摇摆曲线测试分析 |
| 4.4.5 纳米压痕硬度及弹性模量测试分析 |
| 4.5 理论计算研究 |
| 4.5.1 模型的建立 |
| 4.5.2 能带结构研究 |
| 4.5.3 弹性性质研究 |
| 4.5.4 光学性质研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 掺In改性GaSe单晶生长及电子结构研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 掺In改性GaSe多晶料的合成 |
| 5.3 掺In改性GaSe单晶的生长 |
| 5.4 掺In改性GaSe单晶的测试结果 |
| 5.4.1 扫描电镜及能谱测试分析 |
| 5.4.2 XRD测试分析 |
| 5.4.3 红外光谱测试分析 |
| 5.4.4 摇摆曲线测试分析 |
| 5.4.5 纳米压痕硬度及弹性模量测试分析 |
| 5.5 理论计算研究 |
| 5.5.1 模型的建立 |
| 5.5.2 能带结构研究 |
| 5.5.3 弹性性质研究 |
| 5.5.4 光学性质研究 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的专利 |
| 致谢 |
（7）Nd:YCOB、Nd:GdCOB、Nd:CNGS晶体的被动调Q自倍频激光性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 自倍频激光晶体简介 |
| 1.3 可饱和吸收体材料的研究进展 |
| 1.4 本论文的主要内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 Nd:YCOB、Nd:GdCOB和Nd:CNGS晶体的非线性性质 |
| 2.1 Nd:YCOB晶体的非线性性质 |
| 2.1.1 Nd:YCOB晶体的倍频相位匹配特性 |
| 2.1.2 Nd:YCOB晶体的有效非线性系数的计算 |
| 2.1.3 Nd:YCOB晶体的全空间有效非线性系数的计算 |
| 2.2 Nd:GdCOB晶体的非线性性质 |
| 2.2.1 Nd:GdCOB晶体的相位匹配特性 |
| 2.2.2 Nd:GdCOB晶体的有效非线性系数的计算 |
| 2.2.3 Nd:GdCOB晶体的全空间有效非线性系数的计算 |
| 2.3 Nd:CNGS晶体的非线性性质 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 Nd:YCOB晶体的被动调Q自倍频激光性能 |
| 3.1 Nd:YCOB连续自倍频激光输出 |
| 3.2 Cr~(4+):YAG晶体被动调Q自倍频性能研究 |
| 3.3 基于几种二维材料的被动调Q自倍频性能研究 |
| 3.3.1 石墨烯被动调Q自倍频实验 |
| 3.3.2 二硒化锡(SnSe_2)的被动调Q自倍频实验 |
| 3.3.3 二硫化锡(SnS_2)的被动调Q自倍频实验 |
| 3.3.4 二硫化钼(MoS_2)的被动调Q自倍频实验 |
| 3.3.5 CN的被动调Q自倍频实验 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 Nd:GdCOB晶体的被动调Q自倍频激光性能 |
| 4.1 Nd:GdCOB晶体的连续自倍频激光输出 |
| 4.2 Cr~(4+):YAG晶体被动调Q自倍频性能研究 |
| 4.3 基于几种二维材料的被动调Q自倍频性能研究 |
| 4.3.1 基于石墨烯的被动调Q自倍频实验 |
| 4.3.2 二硒化锡(SnSe2)的被动调Q自倍频实验 |
| 4.3.3 二硫化钼(MoS2)的被动调Q自倍频实验 |
| 4.3.4 二硒化钨钼晶体(MoWSe_2)的被动调Q自倍频实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 Nd:CNGS晶体的被动调Q自倍频激光性能 |
| 5.1 Nd:CNGS晶体的连续自倍频激光实验 |
| 5.2 基于两种二维材料的自倍频被动调Q性能研究 |
| 5.2.1 石墨烯薄膜的自倍频被动调Q实验 |
| 5.2.2 二碲化锡(SnTe_2)薄膜的自倍频被动调Q实验 |
| 5.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结 |
| 6.1 主要工作 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 不足之处及有待进一步研究的问题 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间获得的奖励 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文目录 |
| 附发表论文两篇 |
| 论文Ⅰ |
| 论文Ⅱ |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（8）掺镱硼酸钙氧钇晶体生长及其黄光自倍频激光性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 非线性光学晶体 |
| 1.3 激光自倍频晶体 |
| 1.3.1 激光自倍频晶体的基本要求 |
| 1.3.2 激光自倍频过程的理论分析 |
| 1.3.3 激光自倍频晶体的发展概述 |
| 1.4 Yb:YCOB晶体研究现状 |
| 1.5 本论文的主要研究工作 |
| 参考文献 |
| 第二章 掺镱硼酸钙氧钇晶体生长 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 提拉法晶体生长概述 |
| 2.3 掺镱硼酸钙氧钇晶体的生长 |
| 2.3.1 多晶原料合成 |
| 2.3.2 Yb:YCOB晶体生长工艺 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 Yb:YCOB晶体基本性质表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Yb:YCOB晶体结构分析 |
| 3.3 Yb:YCOB晶体组分表征 |
| 3.4 Yb:YCOB晶体热学性质表征 |
| 3.4.1 单斜晶体二阶对称张量的计算方法 |
| 3.4.2 Yb:YCOB晶体热膨胀测试 |
| 3.4.3 Yb:YCOB晶体热扩散、密度、比热容和热导率测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 Yb:YCOB晶体光学性质表征及电子-声子耦合作用研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Yb:YCOB晶体折射率测试 |
| 4.3 Yb:YCOB晶体光谱各向异性研究 |
| 4.4 Yb:YCOB晶体电子-声子耦合研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 Yb:YCOB晶体黄光自倍频激光性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Yb:YCOB晶体绿光自倍频激光性能研究 |
| 5.3 Yb:YCOB晶体黄光自倍频激光性能研究 |
| 5.3.1 Yb:YCOB晶体增益截面光谱的计算 |
| 5.3.2 不同掺杂浓度Yb:YCOB晶体最佳相位匹配方向的计算 |
| 5.3.3 Yb:YCOB晶体黄光自倍频激光实验装置以及实验结果描述 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要研究工作 |
| 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 |
| Paper 1 |
| Paper 2 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（9）二维层状材料的非线性光学特性及其在脉冲激光器中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 几种二维层状材料及制备方法 |
| 1.2.1 石墨烯化氮化碳(g-C_3N_4) |
| 1.2.2 一元二维X烯 |
| 1.2.3 二元Ⅳ族金属硫化物 |
| 1.2.4 三元PbSnS_2 |
| 1.2.5 CrOCl晶体 |
| 1.2.6 二维材料的制备方法 |
| 1.3 三阶非线性光学特性及测量技术 |
| 1.3.1 三阶非线性光学特性基本理论 |
| 1.3.2 三阶非线性光学参数的测量方法 |
| 1.4 脉冲激光技术 |
| 1.4.1 脉冲激光产生方法 |
| 1.4.2 可饱和吸收体 |
| 1.5 本论文的主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 氮化碳及氟掺杂氮化碳的三阶非线性光学响应 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 g-C_3N_4的三阶非线性光学响应 |
| 2.2.1 g-C_3N_4纳米片的制备 |
| 2.2.2 g-C_3N_4基本特性表征 |
| 2.2.3 g-C_3N_4非线性光学特性研究 |
| 2.3 F-C_3N_4的三阶非线性光学响应 |
| 2.3.1 F-C_3N_4纳米片的制备 |
| 2.3.2 F-C_3N_4基本特性表征 |
| 2.3.3 F-C_3N_4非线性光学特性研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 类金属层状材料的非线性吸收特性研究及其在固态激光器中的应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 锑烯的非线性吸收特性研究及被动调Q激光器实验 |
| 3.2.1 锑烯的制备及基本特性表征 |
| 3.2.2 锑烯的线性及非线性光学特性 |
| 3.2.3 锑烯在被动调Q全固态激光器中的应用 |
| 3.3 硅纳米片的非线性吸收特性研究及被动调Q激光器实验 |
| 3.3.1 少层硅纳米片的制备及基本特性表征 |
| 3.3.2 硅纳米片的线性及非线性吸收特性 |
| 3.3.3 硅纳米片在被动调Q全固态激光器中的应用 |
| 3.4 硼纳米片的非线性吸收特性研究及被动调Q激光器实验 |
| 3.4.1 硼纳米片的制备及基本特性表征 |
| 3.4.2 硼纳米片的线性和非线性透过特性研究 |
| 3.4.3 硼纳米片在被动调Q全固态激光器中的应用 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 Ⅳ族金属硫化物的非线性吸收特性研究及其在固态激光器中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 SnSe_2的非线性吸收特性研究及被动调Q激光器实验 |
| 4.2.1 SnSe_2纳米片的制备和基本特性表征 |
| 4.2.2 SnSe_2宽波段非线性特性研究 |
| 4.2.3 SnSe_2在被动调Q全固态激光器中的应用 |
| 4.3 SnTe_2的非线性吸收特性研究及被动调Q激光器实验 |
| 4.3.1 SnTe_2纳米片的制备和基本特性表征 |
| 4.3.2 SnTe_2宽波段非线性特性研究 |
| 4.3.3 SnTe_2在被动调Q全固态激光器中的应用 |
| 4.4 SnSe的非线性吸收特性研究及被动调Q激光器实验 |
| 4.4.1 SnSe纳米片的制备和基本特性表征 |
| 4.4.2 SnSe的宽波段非线性特性研究 |
| 4.4.3 SnSe在全固态被动调Q激光器中的应用 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 PbSnS_2的非线性吸收研究及其在固态调Q激光器中的应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 PbSnS_2纳米片的制备和基本特性研究 |
| 5.3 PbSnS_2的非线性吸收研究 |
| 5.4 PbSnS_2在被动调Q全固态激光器中的应用 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 CrOCl晶体的宽波段非线性响应及其在固态激光器中的应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基本性质表征 |
| 6.3 电学、光学特性计算 |
| 6.4 晶体的线性光学特性实验分析 |
| 6.5 晶体的宽带非线性光学特性分析 |
| 6.6 CrOCl在红外波段被动调Q全固态激光器中的应用 |
| 6.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 总结 |
| 7.1 主要工作 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 有待进一步研究的问题 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表论文及专利情况 |
| 攻读博士学位期获得的奖励 |
| 附已发表论文两篇 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（10）蓝光LD泵浦掺钬、镨氟化物光纤的可见光激光器的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 调Q激光器的基本理论 |
| 1.3 掺钬光纤激光器及掺镨光纤激光器的研究现状 |
| 1.3.1 Ho:ZBLAN光纤激光器研究进展 |
| 1.3.2 Pr:ZBLAN光纤激光器研究进展 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 第二章 掺钬及掺镨氟化物光纤的基本理论 |
| 2.1 氟化物光纤(ZBLAN)的基本特性 |
| 2.2 掺Ho~(3+)离子ZBLAN光纤介绍 |
| 2.2.1 Ho~(3+)的能级结构 |
| 2.2.2 Ho~(3+)的光谱特性 |
| 2.3 掺Pr~(3+)离子ZBLAN光纤介绍 |
| 2.3.1 Pr~(3+)的能级结构 |
| 2.3.2 Pr~(3+)的光谱特性 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 下转换Ho:ZBLAN光纤绿光激光器 |
| 3.1 Ho:ZBLAN光纤激光器系统介绍 |
| 3.1.1 泵浦源及耦合系统 |
| 3.1.2 光纤端面镀膜镜 |
| 3.1.3 Ho:ZBLAN光纤的实验预处理 |
| 3.2 绿光549nm连续波Ho:ZBLAN光纤激光器 |
| 3.2.1 Ho:ZBLAN光纤的光谱测试 |
| 3.2.2 绿光连续波光纤激光器的实验研究 |
| 3.3 绿光～550nm Ho:ZBLAN自调Q光纤激光器 |
| 3.3.1 可饱和吸收工作机理 |
| 3.3.2 绿光自调Q激光器实验装置 |
| 3.3.3 绿光～550nm自调Q激光器的性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 连续波Pr:ZBLAN双波长光纤激光器 |
| 4.1 Pr:ZBLAN光纤激光器实验器材介绍 |
| 4.1.1 泵浦源介绍 |
| 4.1.2 耦合系统的搭建 |
| 4.1.3 光纤端面反射镜的制备 |
| 4.2 521nm、635nm双波长Pr:ZBLAN光纤激光器 |
| 4.2.1 Pr:ZBLAN光纤的光谱分析 |
| 4.2.2 红光、绿光双波长激光器性能测试 |
| 4.3 604nm、607nm双波长Pr:ZBLAN光纤激光器 |
| 4.3.1 橙光双波长激光器的实验装置介绍 |
| 4.3.2 双波长激光实验结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文的主要研究内容 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间的研究成果 |
| 致谢 |
四、紫外、可见光和近红外区的可调谐高功率新激光源（论文参考文献）
- [1]磁流体的非线性光学性质研究[D]. 杨祥鹏. 北京交通大学, 2021
- [2]荧光可调半纤维素基碳点的合成及发光机理研究[D]. 杨培. 南京林业大学, 2020
- [3]新型碲-硫化物纳米异质复合材料的可控制备及在能源转化与存储中的应用研究[D]. 刘爱丽. 东华大学, 2020(03)
- [4]宽波段光子探测技术及应用研究[D]. 李健亮. 沈阳理工大学, 2020(08)
- [5]高非线性光子晶体光纤的制备及特性研究[D]. 蒋国辉. 燕山大学, 2019(03)
- [6]掺S或In改性硒化镓晶体制备及电子结构研究[D]. 陈亮. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [7]Nd:YCOB、Nd:GdCOB、Nd:CNGS晶体的被动调Q自倍频激光性能研究[D]. 孙玉祥. 山东大学, 2019(09)
- [8]掺镱硼酸钙氧钇晶体生长及其黄光自倍频激光性能研究[D]. 房倩楠. 山东大学, 2019(07)
- [9]二维层状材料的非线性光学特性及其在脉冲激光器中的应用研究[D]. 王梦霞. 山东大学, 2019(09)
- [10]蓝光LD泵浦掺钬、镨氟化物光纤的可见光激光器的研究[D]. 吴家吉. 厦门大学, 2019(07)