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oe1(光电查) - 科学论文

11 条数据
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  • 基于罗丹宁-芳胺类生色团的广泛研究：综合光学、DFT/TD-DFT及非线性光学性质

    摘要： 制备了三种基于推拉型罗丹明-芳胺的D-π-A染料（2a-2c），用于研究给体对电子、线性和非线性光学性质的影响。染料2a、2b和2c分别具有与三苯胺、久洛尼定和咔唑给体共轭的乙烯基间隔基，以及甲氧基和罗丹明-3-乙酸。这些染料表现出溶剂依赖性的吸收-发射特性，可延伸至红光区域，并具有较大的斯托克斯位移（2a为77-130 nm）。通过跃迁偶极矩（μeg）、偶极矩比（μe/μg）、广义Mulliken-Hush分析和电子分布（DFT）证实这些染料具有电荷转移特性。非线性光学研究表明，二次超极化率（μβCT）根据给体强度分别为1098.9（2a）、515.0（2b）和339.6×10??? e.s.u.（2c）。本征超极化率低于βint0=10?3/2极限，即小于1。采用溶剂化变色双能级模型研究了双光子截面（σ2PA）的趋势。染料2a表现出高的σ2PA，为216 GM（λmax为485 nm和564 nm）。染料2a和2c及类似染料3a显示出反饱和吸收（RSA），因此表现出正的三阶非线性吸收系数β和合理的三阶非线性极化率值以及高激光损伤阈值。Re χ(3)因子导致χ(3)值较高，范围为0.77至8.09×10?12 e.s.u.。因此，该材料可作为光子学应用的良好候选材料。

    关键词： 超极化率，Z扫描，芳胺给体，二阶极化率，激光损伤阈值

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • LiGa0.54In0.46S2：通过镓取代LiInS2设计的一种新型高激光损伤阈值红外非线性光学材料

    摘要： 较大的二阶非线性光学（NLO）效应和高激光损伤阈值（LDT）是红外非线性光学材料实际应用的两大关键要求。Li-(Ga, In)-Q2（Q = S, Se）是著名的红外NLO材料体系，其中In-Q键比Ga-Q键具有更强的共价性，有利于获得更大的二阶非线性光学效应。然而激光损伤阈值与二阶非线性光学效应的相互制约，导致LiInS2的激光损伤阈值低于LiGaS2。通过在LiInS2中引入镓元素，成功合成了新型红外NLO化合物LiGa0.54In0.46S2——将Ga3+掺杂至In3+位点后，该材料较LiInS2具有更宽的3.86 eV带隙和更小的热膨胀各向异性值（0.26），从而在室温1064 nm激光照射下实现了高达商用AgGaS2十二倍的激光损伤阈值。同时，该化合物在1910 nm激光辐射下表现出约0.6倍AgGaS2强度的较强二阶非线性光学效应。本研究通过经典材料体系的原子掺杂策略，为开发高激光损伤阈值的红外非线性光学材料提供了新思路。

    关键词： 激光损伤阈值，红外非线性光学，二次谐波产生

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • Rb??Zn?Sn?S??：一种基于锰类似物改进的具有高激光损伤阈值的硫属化合物

    摘要： 在军民领域，随着新技术的发展，高功率非线性光学（NLO）晶体展现出广阔的应用前景。为设计更优的NLO材料，研究者在先前报道的化合物Sr3MnSn2S8基础上，采用高温固相法成功设计出新型硫属化合物Rb10Zn4Sn4S17。实验结果表明：与Sr3MnSn2S8相比（其激光损伤阈值达AgGaS2的3倍），Rb10Zn4Sn4S17具有3.59 eV的突出带隙，并展现出约5倍于AgGaS2的卓越激光损伤阈值；同时该材料具有约0.7倍于AgGaS2的理想二次谐波发生（SHG）响应。

    关键词： 二次谐波产生（SHG）、激光损伤阈值（LDT）、硫系化合物、非线性光学（NLO）晶体

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 超净制造过程中含杂质SiO2膜表面处理前后黑玻璃的激光损伤

    摘要： 超净制造是惯性约束聚变（ICF）产生清洁可持续能源不可或缺的关键技术，但激光诱导损伤产生的污染物对超净制造构成威胁。本研究探究了高激光注量系统（即聚变级激光系统中的高注量激光束）中黑玻璃的损伤情况。结果表明，在经过二氧化硅薄膜表面处理前后，损伤参数（包括激光诱导损伤阈值（LIDT）、形貌和深度）对355 nm激光脉冲持续时间有显著依赖性。模拟显示，黑玻璃上二氧化硅薄膜的LIDT明显提高，达到14.1 J/cm2，而普通黑玻璃的LIDT为10.2 J/cm2。杂质的存在会加剧薄膜损伤并污染激光系统，含杂质的二氧化硅薄膜的LIDT仅为3.6 J/cm2。实验表明，黑玻璃的平均LIDT为9.54 J/cm2，而含杂质的薄膜的LIDT不超过4.12 J/cm2。这些显著结果为超净制造中吸收杂散光的?；ぬ峁┝诵滤悸贰?

    关键词： 黑色玻璃，可持续能源，杂质，超净制造，激光损伤阈值

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • LiBa<sub>4</sub>Ga<sub>5</sub>Q<sub>12</sub> (Q = S, Se)：具有氯化铯拓扑结构、展现出卓越激光损伤阈值的非中心对称金属硫属化物

    摘要： 近期，探索具有大倍频效应（SHG）和宽禁带特性的新型红外非线性光学（IR NLO）材料变得尤为迫切。本研究报道了两种非中心对称化合物LiBa4Ga5Q12（Q = S, Se），其空间群为P421c（No. 114），具有由基本[Ga5Q16]17?风车状团簇和LiQ4四面体构成的三维框架，呈现氯化铯拓扑结构。这两种化合物在优异的倍频响应（约为AgGaS2的1.5倍）与宽禁带（3.43和2.44 eV）之间实现了理想平衡，并展现出卓越的激光损伤阈值（分别为AgGaS2的21倍和6倍）。理论计算表明[Ga5Q16]17?团簇对LiBa4Ga5Q12的倍频效应起主要贡献。此外，系统讨论了I?II4?III5?VI12体系中所有化合物的结构-性能关系，揭示I位点引入碱金属锂有利于形成宽禁带。本研究将有助于在硫属化合物体系中探索具有特殊结构和综合性能的新型红外非线性光学材料。

    关键词： 硫属化合物、红外非线性光学材料、激光损伤阈值、氯化铯拓扑结构、二次谐波产生

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 4-二甲氨基吡啶-4-硝基苯酚盐（DMAPNP）单晶的生长、结构、Hirshfeld表面、光学、激光损伤阈值、介电及化学蚀刻分析

    摘要： 有机4-二甲氨基吡啶对硝基苯酚盐4-硝基苯酚（DMAPNP）单晶采用35℃下溶液缓慢蒸发法生长。单晶X射线衍射分析证实该晶体属于正交晶系，空间群为P212121。通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和拉曼光谱（FT-Raman）确认了不同官能团的存在。采用赫什菲尔德表面研究分析了DMAPNP分子的分子间相互作用。通过密度泛函理论（DFT）进行了Mulliken原子电荷布居分析。利用态密度（DOS）研究了两个轨道原子和基团间的键合相互作用。光学透射研究表明该晶体在可见-近红外区域具有60%至78%的透射率。光致发光（PL）光谱显示其在482 nm处存在发射峰。光电导分析表明DMAPNP具有负光电导特性。通过热重-差示扫描量热法（TG-DTA）研究了DMAPNP晶体的热稳定性。采用化学蚀刻法测定了该晶体的腐蚀坑密度。通过维氏显微硬度计测试了DMAPNP晶体的机械稳定性。激光损伤阈值分析表明DMAPNP在10 mJ激光功率下仍保持稳定。通过多种经验关系式评估了介电性能并计算了DMAPNP的电子极化率。采用Kurtz-Perry粉末法测量了DMAPNP晶体的二次谐波产生（SHG）效率。

    关键词： 光学用4-二甲氨基吡啶对硝基苯酚盐（DMAPNP）单晶、生长、化学蚀刻分析、介电性能、赫什菲尔德表面、结构特性、激光损伤阈值

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 从黄铜矿CuFeS?到硫锗铜钡矿Ba?Cu?FeGe?S??：通过理性能带间隙工程实现大倍频效应与高激光损伤阈值的协同优化

    摘要： 一种新型锗基硫化物Ba6Cu2FeGe4S16相对于CuFeS2实现了超过1 eV的带隙拓宽。值得注意的是，该材料展现出优异的综合非线性光学性能（二次谐波强度达1.5倍AgGaSe2；激光损伤阈值达2倍AgGaSe2），完全满足中红外非线性光学候选材料的核心要求。

    关键词： 激光损伤阈值、中红外非线性光学材料、锗基硫化物、二次谐波产生、带隙工程

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 含ESIPT核心的苯并噻唑吡唑发光偶氮染料：线性与非线性光学性质、Z扫描、光限幅、激光损伤阈值及对比性DFT研究

    摘要： 分析了"含ESIPT核的苯并噻唑-吡唑基偶氮染料"位置异构体的"线性和非线性光学(NLO)特性"。这些染料在乙腈中具有75 nm斯托克斯位移的发光性能。通过循环伏安法(CV)进一步利用光谱特性计算带隙，DFT与CV所得带隙值高度吻合。比较了六种不同泛函的垂直激发能与实验吸收最大值。采用Z扫描技术测得丙酮、乙醇和DMSO溶剂中的非线性吸收系数(b)、非线性折射率(?2)、三阶非线性光学系数(c3)及光限幅(OL)性能，结果优于既有报道染料。激光损伤阈值(LDT)达7.9×1013~9.7×1013 W/m2的理想范围。热重分析(TGA)表明这些化合物适用于电子和光学器件构建中的高温工艺。染料几何结构在"B3LYP/6-311+G(d,p)"水平优化，通过密度泛函理论(DFT)呈现分子静电势(MEP)和前线轨道(FMO)以获取结构信息。计算了两种分子的新型亲电性描述符"超硬度"以评估稳定性。采用全局杂化(GH)泛函(B3LYP、BHandHLYP)和长程分离杂化(RSH)泛函(CAM-B3LYP、uB97、uB97X及uB97XD)计算线性和NLO特性，其中uB97泛函测定b?和γ更优。同时揭示了"偶极矩(m)"与"线性极化率(α)"的直接关联。这些染料有望成为光电子应用中极具吸引力的NLO发色团。

    关键词： 激发态分子内质子转移、非线性光学、Z-扫描技术、激光损伤阈值、密度泛函理论、发射型偶氮染料、苯并噻唑-吡唑

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 一种新型晶系中的活性非线性光学材料：硫脲溴化钾（KTB）的结构、光学、力学及激光损伤阈值研究

    摘要： 采用缓慢蒸发溶液生长技术培育的硫脲掺杂溴化钾晶体，其光学透明度、晶体完美度、激光损伤阈值及关键机械强度等性能均得到评估。通过X射线衍射分析完成物相验证与形貌表征。正交晶系的KTB样品具有独特新颖性。傅里叶变换红外光谱的振动频段证实了目标化合物所含官能团。测得能隙Eg为4.12电子伏特，在300.600纳米至1100纳米区间呈现宽透明窗口。二次谐波研究表明该晶体适用于频率转换与倍频应用。材料的正光电导特性表明其在吸收电磁辐射后电导率将提升。激光损伤阈值显示该样品具备承受高功率强度的适应性。首次在正交晶系体系下计算并报道了弹性模量(C11)、塑性、断裂特性(Kc)以及屈服强度(σv)与脆性指数(Bi)。结果同时证实该晶体具有显著机械强度——这对技术应用具有重要价值。

    关键词： 晶体生长、机械性能、非线性光学材料、表征、激光损伤阈值、光电导率

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 用于频率转换应用的有机单晶生长及其光学特性表征

    摘要： 采用缓慢蒸发溶液生长法，在室温下由2-甲基喹啉与L-苹果酸的乙醇混合溶液培育出有机非线性光学晶体——2-甲基喹啉L-苹果酸盐单晶。单晶X射线衍射分析表明该晶体属单斜晶系，具有非中心对称空间群P21，晶格参数为：a=7.35?，b=26.51?，c=10.83?，α=γ=90°，β=102.95°，V=2057.4?3。紫外-可见光谱显示该晶体在整个可见光区透光率达75%，截止波长为437nm，光学带隙Eg为2.71eV。显微硬度测试揭示了晶体的力学强度。光致发光光谱显示该晶体具有蓝光发射特性。通过激光损伤阈值研究验证了其激光应用适用性。该2-甲基喹啉L-苹果酸盐晶体的相对二次谐波产生效率是KDP晶体的两倍。

    关键词： 光致发光、光学带隙、二次谐波研究、激光损伤阈值、晶体生长

    更新于2025-09-10 09:29:36