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《金銀納米粒子的飛秒激光制備及光學(xué)非線性研究.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、中文摘要金屬納米粒子在與光作用時(shí)會(huì)出現(xiàn)表面等離子體共振效應(yīng)，這種效應(yīng)會(huì)引起局域電場增強(qiáng)，可以使金屬納米材料具有大的光學(xué)非線性極化率及超快的響應(yīng)速度。具有大的光學(xué)非線性和超快的響應(yīng)的材料是制備超快光電器件關(guān)鍵。研究金屬納米顆粒的光學(xué)非線性有助于理解能量在電子．電子、電子．聲子、聲子一聲子之間轉(zhuǎn)移的過程，弄清非線性的產(chǎn)生機(jī)制。金銀等貴金屬納米粒子的表面等離子體共振峰在可見光范圍內(nèi)，因此受到了更廣泛的研究重視。本論文研究了金銀納米粒子的光學(xué)非線性。簡要闡述金銀靶材燒蝕的動(dòng)力學(xué)過程，采用飛秒激光燒蝕法制備了金銀納米粒子。利用飛秒激光開孔Z—scan技術(shù)，研
2、究了能量、重復(fù)頻率對(duì)金銀納米粒子光學(xué)非線性吸收性質(zhì)的影響。研究發(fā)現(xiàn)，在波長為400nm能量較低的飛秒激光脈沖作用下，金納米粒子呈現(xiàn)出反飽和吸收的性質(zhì)，而銀納米粒子呈現(xiàn)飽和吸收特性。隨著能量增大，銀納米粒子還呈現(xiàn)出由飽和吸收向反飽和吸收轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象。并且激光重復(fù)頻率對(duì)開孔z—scan實(shí)驗(yàn)曲線的對(duì)稱性也有影響。另外，利用飛秒激光泵浦一探測技術(shù)研究了金銀納米粒子的超快光動(dòng)力學(xué)過程。通過理論分析得出金銀納米粒子的特征弛豫時(shí)間。關(guān)鍵詞：非線性光學(xué)；飛秒激光；Z～掃描；泵浦一探測；納米粒子ABSTRACTMetalnanoparticlesshowsurface
3、plasmonresonanceundertheexcitationofthelight．Theeffectcallleadtotheenhancementoflocalfield，whichmakesthatthemetalnanoparticlesexhibitlargeopticalnonlinearityandultrafastresponse．Thematerialswithlargeopticalnonlinearityandultrafastresponsearethekeytothepreparationofultrafastopt
4、oelectronicdevices．TheresearchofopticalnonlinearityofmetalnanoparticleshelpsUStounderstandtheprocessofenergytransferbetweentheelectronandelectron，electronandphonon，phononandphonon，andhelpsUStoclarifytheoriginofopticalnonlinearity．Thesurfaceplasmonresonancepeakofgoldandsilverna
5、nopartielesisinthevisiblerange，whichattractsattentionofscientists．Inthisthesistheopticalnonlinearityofgoldandsilvernanoparticlesisinvestigated．Firstly,goldandsilvernanoparticlesarepreparedbyusingfemtosecondlaserablationandthedynamicsofablationprocessisdescribed．Opticalnonlinea
6、rabsorptionofgoldandsilvernanoparticlesisreserchedatdifferentrepetitionrate．a(chǎn)nddifferentenergybyusingfemtosecondlaseropenZ—scantechnology．Wefoundthatgoldnanoparticlesshowthereversesaturableabsorptioninthewavelengthof400nm．While，silvernanoparticlesshowasaturableabsorptionatlowe
7、nergy，andshowsthetransformationfromsaturableabsorptiontoreversesaturableabsorption．Furthermore，wefoundthatthesymmetryofexperimentalcurveisaffectedbyrepetitionrate．Finaly,theultrafastdynamicprocessofgoldandsilvernanoparticlesisresearchedbyusingfemtosecondlaserpump-probetechnolo
8、gy．Thecharacteristicrelaxationtimeofgoldandsilvernanoparticle
