Нелинейно-оптические свойства новых нанокомпозитных материалов на основе биосиликатов и полимеров

• Автор: Прощенко, Дмитрий Юрьевич
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 128 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВЫСОКОИНТЕНСИВНОГО ФЕМТОСЕКУНДНОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ПРОЗРАЧНЫМИ СРЕДАМИ
1.1 Способы повышения нелинейно-оптических характеристик материалов для различных задач фотоники
1.1.1 Повышение нелинейно-оптических характеристик материалов за счет внедрения металлических наночастиц

1.1.2 Особенности внедрения в оптические материалы квантовых точек

1.2 Концепция новой перспективной нелинейной среды на основе ортосиликата THEOS, модифицированной путем внедрения различных добавок

ГЛАВА II. ИССЛЕДУЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ

2.1. Нанокомпозитные материалы с включением биомакромолекул различных типов полисахаридов
2.2. Материалы на основе макромолекул гиперразветвленных полиглицидолов с включением наночастиц золота

2.3. Материалы с включением квантовых точек сульфида кадмия

2.4. Образцы на основе полиметилметакрилата с добавлением соединений ß-дикетонатов дифторида бора (2,2-Дифторо-4-(9-антрацил)-6-метил-1,3,2-диоксаборином)
ГЛАВА III. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ФЕМТОСЕКУНДНОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ИССЛЕДУЕМЫМИ НАНОКОМПОЗИТНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ
3.1. Фемтосекундный комплекс
3.2. Селекция исследуемых материалов на основании критерия оптической стабильности к падающему высокоинтенсивному лазерному излучению
3.3. Оценки энергетических пороговых значений филаментации
3.4. Исследование спектральных характеристик
3.5. Эффективность преобразования падающего фемтосекундного излучения на длине волны 800 нм в спектр суперконтинуума в диапазоне 400-700 нм
3.6. Исследование пространственных параметров суперконтинуума
3.7 Особенности взаимодействия УКИ с полиметилметакрилатом, допированным соединениями р-дикетонатов дифторида бора
3.8 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ III
ГЛАВА IV. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕЛИНЕЙНО-ОПТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ИССЛЕДУЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ
4.1 Экспериментальный комплекс для определения коэффициентов нелинейного показателя преломления и двухфотонного поглощения материалов
4.2. Определение нелинейно-оптических коэффициентов исследуемых материалов
4.3 Полученные нелинейно-оптические характеристики исследуемых материалов
4.4 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ IV,
Основные результаты
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ
Изучение взаимодействия лазерного излучения с различными средами открыло явление филаментации и сопровождающей генерации широкополосного излучения суперконтинуума (СК). Уникальные свойства данных феноменов нашли широкое применение в различных научных и практических сферах. При этом наиболее простая возможность реализации филаментации и суперконтинуума наблюдается в случае прозрачных сплошных конденсированных сред, которые в свою очередь обладают рядом преимуществ по сравнению с другими источниками. Для создания генераторов белого света необходимы материалы, отвечающие целому ряду определенных критериев, и в которых относительно просто реализуется возможность допирования различными компонентами для повышения нелинейнооптических характеристик и управления параметрами излучения суперконтинуума. Поэтому поиск новых перспективных материалов и исследование их оптических и нелинейно-оптических характеристик является актуальной задачей.
Целью диссертационной работы является исследование нелинейнооптических характеристик новых нанокомпозитных материалов на основе прекурсора тетракис (2-гидроксиэтил) ортосиликата (THEOS) и полиметилметакрилата и определить возможность применения этих материалов для генерации широкополосного излучения суперконтинуума.
Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи:
1. Установить энергетические пороги формирования филаментов и генерации суперконтинуума в новых нанокомпозитных материалах
2. Определить значения нелинейно-оптических коэффициентов кубической восприимчивости исследуемых материалов
3. Исследовать спектральные и частотно-угловые характеристики суперконтинуума в новых нанокомпозитных материалах

Основные характеристики всех исследуемых материалов представлены в таблице 1.
Таблица 1. Характеристики исследуемых материалов
Основа Добавка Концентрация Длина
precursor tetrakis THEOS,50% Гиалуронат Na 0,125% - 2% 1 — 15мм
precursor tetrakis THEOS,50% Ксантан 0,125% 1 - 15мм
precursor tetrakis THEOS,50% Альгинат Na 0,125% - 1% 1 - 15мм
precursor tetrakis THEOS,50% Сапонит 0,5% - 1,27% 1 - 15мм
precursor tetrakis THEOS,50% HBP HBP 1 % 1 - 15мм
precursor tetrakis THEOS,50% HBP+HAuCL, HBP 1% HAuCL, 0,0008-0,0015% 1 - 15мм