2/3倍频光产生规律及机理初步探索任务书
2020-04-26 12:58:25
1. 毕业设计(论文)的内容和要求
光学倍频是一种常见而重要的二阶非线性光学效应。激光出现后的1961年,p.a.弗兰肯等人首次利用石英晶体将红宝石激光器发出的波长为 694.3纳米的激光转变成波长为347.15纳米的倍频激光,从而开始了非线性光学的主要历史阶段。光学倍频可将红外激光转变为可见激光,或将可见激光转变为波长更短的激光,从而扩展激光谱线覆盖的范围。在激光技术中已被广泛采用。为得到波长更短的激光可用多级倍频。目前已有许多种倍频晶体,且可达到相当高的倍频转换效率。对光学倍频于可见及近红外的基频光,常用的倍频晶体有 kdp、bbo等, 转换效率可高达30%~50%。对于中红外基频光,常用晶体为agass等,转换效率约为5%~15%左右。另一方面,在材料荧光检测方面,经常会看到由于光栅高阶光干扰荧光光谱的现象,也被通俗的称为倍频峰。比如,在利用350纳米的蓝光作为激发光来测量alq3材料的荧光光谱时,常会在350纳米的二倍波长700纳米处检测到倍频峰。该倍频峰通常呈现高斯分布,其波长随着激发光的波长连续变化并保持二倍激发态波长关系。这一现象常常对荧光光谱测定产生干扰,甚至会被误认为是所检测材料发出的荧光光谱。比较有趣的是,我们最近在实验室发现,当激发光垂直入射一种同时含有有机和无机成分的钙钛矿材料时,利用透射法测量其荧光光谱可以测到激发光波长1.5倍波长的光谱成分。这一光谱随着激发光的波长变化而变化,且随着测量角度增加而减弱。这种现象并不会因为材料厚度变化而消失,反而是当激发光波长落在材料吸收光谱范围内时更容易观察到。在上面提到的光栅二倍频光现象中,由于短波激发光入射光栅才能够看到倍频峰,所以在含有光栅的光谱仪前面加入短波滤波片后这一现象便会消失。然而,在我们观察的实验现象中,激发光完全被材料吸收的情况下仍可以看到1.5倍波长光谱的存在。并且,不论激发光时利用光栅单色仪产生还是直接利用单色激光器,均可以观察到这一现象。因此,本课题拟开展大量实验来细致的研究这一现象。
要求学生:1、查找有关本论文的文献资料,掌握利用晶体倍频激光的基本原理。掌握含有光栅的仪器中倍频峰出现的原理,查阅所有能够导致入射光波长变化的机制,包括拉曼闪射,瑞利散射等,以避免对实验现象的认定失误。2、认真制定试验计划,测定2/3倍频峰出现的条件和所有影响其强度和偏振性因素。3,对实验现象进行总结,并探索该现象产生的根源4,整理实验结果和资料,按照规范要求书写完成毕业论文。
2. 参考文献
[1]j.-s. park, et al. electronic structure and optical properties of α-ch3nh3pbbr3perovskite single crystal [j]. the journal of physical chemistry letters, 2015, 6 (21):4304-4308
[2]h. gao, et al. nucleation and crystal growth of organic#8211;inorganic lead halide perovskites under different relative humidity [j]. acs applied materials amp; interfaces, 2015, 7 (17):9110-9117
3. 毕业设计(论文)进程安排
起讫日期 |
设计(论文)各阶段工作内容 |
20181226-20190120 |
初步开展实验,了解实验现象。根据实验现象查阅相关背景,制定整体试验计划,写出开题报告。 |
20190121-20190223
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学习激光倍频和光栅倍频峰现象的理论知识,了解有机无机杂化钙钛矿材料的光电性质。 |
20190224-20190320
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测定有机无机杂化钙钛矿材料的吸收光谱和荧光光谱,制备不同卤素成分的钙钛矿材料样品,实现材料吸收截止的连续调节,按计划开展实验,测试所有倍频峰实验现象。 |
20190321-20190404
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整理实验数据和结果并且根据需要补充实验内容。 |
20190405-20190420
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探索实验现象的理论解释。 |
20190421-20190520
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完成论文初稿,并进行修改,完成PPT。 |
20190521-20190610
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参加答辩。 |