搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

Te/TeO2-SiO2复合薄膜的吸收和非线性光学特性研究

甘平 辜敏 卿胜兰 鲜晓东

引用本文:
Citation:

Te/TeO2-SiO2复合薄膜的吸收和非线性光学特性研究

甘平, 辜敏, 卿胜兰, 鲜晓东

Absorption and nonlinear optical properties of Te/TeO2-SiO2 composite films

Gan Ping, Gu Min, Qing Sheng-Lan, Xian Xiao-Dong
PDF
导出引用
  • 应用分光光度计测量Te/TeO2-SiO2复合薄膜的透射光谱和吸收光谱, 在480nm附近观察到Te颗粒引起的等离子体共振吸收峰; 采用Z扫描技术研究了共振(激发波长为532 nm)和非共振情况下(激发波长1064 nm) 不同电位制备薄膜的Te颗粒状态与复合薄膜的三阶非线性极化率的关系. 基于有效介质理论对复合薄膜的三阶非线性效应进行分析, 研究Te颗粒大小对Te/TeO2-SiO2复合薄膜的非线性光学性质的影响及其产生机理. 结果表明薄膜制备过电位增大, Te的粒径减小, 颗粒数量多, 颗粒分布趋于均匀, 使得金属颗粒的表面等离子体共振峰红移, 吸收强度增强, 导致三阶非线性光学效应增强, χ(3)由1064 nm的5.12×10-7 esu增大为532 nm的8.11×10-7 esu.
    The transmission and absorption spectra of the Te/TeO2-SiO2 thin film were obtained by using a spectrophotometer, with the surface plasmon rensoance (SPR) observed at 480 nm. While the dependence of the third-order nonlinear susceptibility of composite films on the Te particle was investigated by Z-scan technique with renosant wavelength (532 nm) and non-renosant wavelength (1064 nm). Optical properties of these films was analyzed using the effective medium theory, and the relationship was investigated to obtain Te particle size and nonlinear optical properties of Te/TeO2-SiO2 films. The results show that the Te particle size was smaller, the number of particles was increased, and the particle distribution tends to be uniform. The surface plasmon resonance peak was red-shifted, and the absorption intensity was enhanced; and the third-order nonlinear optical effects was enhanced, χ(3) was increased by 5.12×10-7 esu at 1064 nm to 8.11×10-7 esu at 532 nm with preparation potential increased.
    • 基金项目: 重庆市科委科技计划项目院士专项 (批准号: CSTC,2008BC4003) 资助的课题.
    • Funds: Project supported by the Natural Science Foundation of CQ CSTC, China (Grant No. 2008BC4003).
    [1]

    Ricard D, Roussignol P, Flytzanis C 1985 Opt. Lett. 10 511

    [2]

    Zhu B H, Wang F F, Zhang K 2007 Acta Phys. Sin. 56 4024 (in Chinese) [朱宝华, 王芳芳, 张琨 2007 物理学报 56 4024]

    [3]

    Yang G, Chen Z H 2007 Acta Phys. Sin. 56 1182 (in Chinese) [杨光, 陈正豪 2007 物理学报 56 1182]

    [4]

    Cotter D, Burt M G, Manning R J 1992 Phys. Rev. Lett. 68 1200

    [5]

    Kim S H, Yoko T, Sakka S 1993 J. Am. Ceram. Soc. 76 2486

    [6]

    Jeansannetas B, Blanchandin S, Thomas P 1999 Journal of Solid State Chemistry 146 329

    [7]

    Franco D'Amore, Massimo Di Giulio 2003 J. Appl. Phys. 94 1654

    [8]

    Li Q, Gu M, Du Y G 2012 Acta Chim. Sin. 70 572 (in Chinese) [李强, 辜敏, 杜云贵, 鲜晓东 2012 化学学报 70 572]

    [9]

    Gan P, Gu M, Li Q, Xian X D 2011 Journal of Inorganic Materials 26 295 (in Chinese) [甘平, 辜敏, 李强, 鲜晓东 2011 无机材料学报 26 295]

    [10]

    Sun Z Q, Sun D M 2002 Chin. Phys. Lett. 19 1365

    [11]

    Yang G, Chen Z H 2006 Acta Phys. Sin. 55 4342 (in Chinese) [杨光, 陈正豪 2006 物理学报 55 4342]

    [12]

    Kresin V V 1995 Phys. Rev. B 51 1844

    [13]

    Chen W, Cai W P, Wang G Z, Zhang L D 2001 Appl. Surf. Sci. 174 51

    [14]

    Newport Corporation. Application Note 34: Z-Scan for the Characterization of Transparent Optical Materials 2007

    [15]

    Li Q 2011 Ph. D. Dissertation (Chongqing: Chongqing University) (in Chinese) [李强 2011 博士学位论文 (重庆: 重庆大学)]

    [16]

    Hal D K 1976 J. Mater. Sci. 11 2105

    [17]

    Swanepoel R 1983 J. Phys. E: Sci. Instrum. 16 1214

    [18]

    Marquez E, Ramirez-Malo J B, Villares P, Jimenez-Garay R 1995 Thin Solid Films 254 83

    [19]

    Weast R C, Lide D R, Astle M J, Beyer W H 2000 CRC Handbook of Chemistry and Physics (Florida: CRC Press) Section 12 150

    [20]

    Sheik-Bahae M, Said A A, Wei T H 1990 Journal of Quantum Electronics 26 760

    [21]

    Yin M, Li H P, Ji W 2000 Appl. Phys. B 70 587

    [22]

    Zhu B H, Wang F F, Zhang K 2008 Acta Phys. Sin. 57 3085 (in Chinese) [朱宝华, 王芳芳, 张琨 2008 物理学报 57 3085]

    [23]

    Hache F, Ricard D, Flytzanis C 1986 J. Opt. Sot. Am. B 3 1647

    [24]

    Fukumi K, Chayahara A, Kadono K, Sakaguchi T, Horino Y, Miya M, Fujii K, Hayakawa J, Satou M 1994 J. Appl. Phys. 75 3075

    [25]

    Maxwell Garnett J C, Philos 1904 Trans. R. Soc. (London) 203 385

    [26]

    Hosoya Y, Suga T, Yanagawa T, Kurokawa Y 1997 J. Appl. Phys. 81 1475

    [27]

    Zhang Y, Zhang B P, Jiao L S 2006 Acta Phys. Sin. 55 2078 (in Chinese) [张芸, 张波萍, 焦力实 2006 物理学报 55 2078]

  • [1]

    Ricard D, Roussignol P, Flytzanis C 1985 Opt. Lett. 10 511

    [2]

    Zhu B H, Wang F F, Zhang K 2007 Acta Phys. Sin. 56 4024 (in Chinese) [朱宝华, 王芳芳, 张琨 2007 物理学报 56 4024]

    [3]

    Yang G, Chen Z H 2007 Acta Phys. Sin. 56 1182 (in Chinese) [杨光, 陈正豪 2007 物理学报 56 1182]

    [4]

    Cotter D, Burt M G, Manning R J 1992 Phys. Rev. Lett. 68 1200

    [5]

    Kim S H, Yoko T, Sakka S 1993 J. Am. Ceram. Soc. 76 2486

    [6]

    Jeansannetas B, Blanchandin S, Thomas P 1999 Journal of Solid State Chemistry 146 329

    [7]

    Franco D'Amore, Massimo Di Giulio 2003 J. Appl. Phys. 94 1654

    [8]

    Li Q, Gu M, Du Y G 2012 Acta Chim. Sin. 70 572 (in Chinese) [李强, 辜敏, 杜云贵, 鲜晓东 2012 化学学报 70 572]

    [9]

    Gan P, Gu M, Li Q, Xian X D 2011 Journal of Inorganic Materials 26 295 (in Chinese) [甘平, 辜敏, 李强, 鲜晓东 2011 无机材料学报 26 295]

    [10]

    Sun Z Q, Sun D M 2002 Chin. Phys. Lett. 19 1365

    [11]

    Yang G, Chen Z H 2006 Acta Phys. Sin. 55 4342 (in Chinese) [杨光, 陈正豪 2006 物理学报 55 4342]

    [12]

    Kresin V V 1995 Phys. Rev. B 51 1844

    [13]

    Chen W, Cai W P, Wang G Z, Zhang L D 2001 Appl. Surf. Sci. 174 51

    [14]

    Newport Corporation. Application Note 34: Z-Scan for the Characterization of Transparent Optical Materials 2007

    [15]

    Li Q 2011 Ph. D. Dissertation (Chongqing: Chongqing University) (in Chinese) [李强 2011 博士学位论文 (重庆: 重庆大学)]

    [16]

    Hal D K 1976 J. Mater. Sci. 11 2105

    [17]

    Swanepoel R 1983 J. Phys. E: Sci. Instrum. 16 1214

    [18]

    Marquez E, Ramirez-Malo J B, Villares P, Jimenez-Garay R 1995 Thin Solid Films 254 83

    [19]

    Weast R C, Lide D R, Astle M J, Beyer W H 2000 CRC Handbook of Chemistry and Physics (Florida: CRC Press) Section 12 150

    [20]

    Sheik-Bahae M, Said A A, Wei T H 1990 Journal of Quantum Electronics 26 760

    [21]

    Yin M, Li H P, Ji W 2000 Appl. Phys. B 70 587

    [22]

    Zhu B H, Wang F F, Zhang K 2008 Acta Phys. Sin. 57 3085 (in Chinese) [朱宝华, 王芳芳, 张琨 2008 物理学报 57 3085]

    [23]

    Hache F, Ricard D, Flytzanis C 1986 J. Opt. Sot. Am. B 3 1647

    [24]

    Fukumi K, Chayahara A, Kadono K, Sakaguchi T, Horino Y, Miya M, Fujii K, Hayakawa J, Satou M 1994 J. Appl. Phys. 75 3075

    [25]

    Maxwell Garnett J C, Philos 1904 Trans. R. Soc. (London) 203 385

    [26]

    Hosoya Y, Suga T, Yanagawa T, Kurokawa Y 1997 J. Appl. Phys. 81 1475

    [27]

    Zhang Y, Zhang B P, Jiao L S 2006 Acta Phys. Sin. 55 2078 (in Chinese) [张芸, 张波萍, 焦力实 2006 物理学报 55 2078]

  • [1] 陈娟, 胡巍, 陆大全. 三阶非线性效应对边界限制的自聚焦振荡型响应函数系统中二次孤子的影响. 物理学报, 2022, 71(21): 214205. doi: 10.7498/aps.71.20220865
    [2] 肖迪, 王东明, 李珣, 李强, 沈凯, 王德钊, 吴玲玲, 王德亮. 基于氧化镍背接触缓冲层碲化镉薄膜太阳电池的研究. 物理学报, 2017, 66(11): 117301. doi: 10.7498/aps.66.117301
    [3] 李梦梦, 朱宝华, 冉霞, 刘波, 郭立俊. 新型偶氮苯衍生物的三阶非线性光学特性. 物理学报, 2016, 65(2): 024207. doi: 10.7498/aps.65.024207
    [4] 冯秋燕, 姚佰承, 周金浩, 夏汉定, 范孟秋, 张黎, 吴宇, 饶云江. 基于飞秒激光抽运的石墨烯包裹微光纤波导结构的级联四波混频研究. 物理学报, 2015, 64(18): 184214. doi: 10.7498/aps.64.184214
    [5] 邱东江, 范文志, 翁圣, 吴惠桢, 王俊. 以表面等离子体为媒介的ZnO薄膜发光增强特性研究. 物理学报, 2011, 60(8): 087301. doi: 10.7498/aps.60.087301
    [6] 高潮, 肖奇, 邱少君, 侯超奇, 许培培, 刘建群. 一种侧链共轭聚噻吩衍生物薄膜的三阶非线性光学响应. 物理学报, 2009, 58(5): 3578-3583. doi: 10.7498/aps.58.3578
    [7] 陈爱平, 龙华, 王凯, 杨光, 付明, 李玉华, 陆培祥. CuO薄膜的三阶非线性光学特性研究. 物理学报, 2009, 58(1): 607-611. doi: 10.7498/aps.58.607
    [8] 刘启明, 何漩, 干福熹, 钱士雄. 硫系非晶半导体薄膜中的超快光 Kerr效应. 物理学报, 2009, 58(2): 1002-1006. doi: 10.7498/aps.58.1002
    [9] 朱宝华, 王芳芳, 张 琨, 马国宏, 顾玉宗, 郭立俊, 钱士雄. CdSe量子点的线性和非线性光学特性. 物理学报, 2008, 57(10): 6557-6564. doi: 10.7498/aps.57.6557
    [10] 朱宝华, 王芳芳, 张 琨, 马国宏, 顾玉宗, 郭立俊, 钱士雄. Au:TiO2和Au:Al2O3纳米颗粒复合膜的线性和非线性光学特性. 物理学报, 2008, 57(5): 3085-3092. doi: 10.7498/aps.57.3085
    [11] 杨 炯, 张文清. Se,Te纳米线系统的结构稳定性研究. 物理学报, 2007, 56(7): 4017-4023. doi: 10.7498/aps.56.4017
    [12] 赵亚丽, 高 帆, 汪壮兵, 明 海, 许小亮. Ag-SiO2复合薄膜形貌和吸收特性的研究. 物理学报, 2007, 56(6): 3564-3569. doi: 10.7498/aps.56.3564
    [13] 朱宝华, 王芳芳, 张 琨, 马国宏, 郭立俊, 钱士雄. Ag:Bi2O3复合膜的线性和非线性光学性质. 物理学报, 2007, 56(7): 4024-4031. doi: 10.7498/aps.56.4024
    [14] 王长顺, 潘 煦, Urisu Tsuneo. 同步辐射光激励的二氧化硅薄膜刻蚀研究. 物理学报, 2006, 55(11): 6163-6167. doi: 10.7498/aps.55.6163
    [15] 封 伟, 易文辉, 冯奕钰, 吴子刚, 张振中. 聚苯胺/碳纳米管复合体的制备及其三阶非线性光学性能研究. 物理学报, 2006, 55(7): 3772-3777. doi: 10.7498/aps.55.3772
    [16] 夏春辉, 陈志敏, 吴谊群, 宋瑛林. 三-α-(2,4-二甲基-3-戊氧基)溴硼亚酞菁的三阶非线性光学性质研究. 物理学报, 2005, 54(11): 5168-5172. doi: 10.7498/aps.54.5168
    [17] 王伟田, 杨 光, 关东仪, 吴卫东, 陈正豪. 金属纳米团簇复合薄膜Au/BaTiO3与Fe/BaTiO3的PLD制备及其光吸收特征. 物理学报, 2004, 53(3): 932-935. doi: 10.7498/aps.53.932
    [18] 朱善华, 崔维娜, 黄国翔. 具有二阶和三阶非线性一维光子晶体中的耦合模孤子. 物理学报, 2002, 51(4): 789-795. doi: 10.7498/aps.51.789
    [19] 李 毅, 易新建, 蔡丽萍. 液相外延碲镉汞薄膜表面氧化特性的光电子能谱研究. 物理学报, 2000, 49(1): 132-136. doi: 10.7498/aps.49.132
    [20] 徐介平. 氧化碲声光偏转器的布拉格带宽和扫描线性问题. 物理学报, 1978, 27(4): 421-429. doi: 10.7498/aps.27.421
计量
  • 文章访问数:  5092
  • PDF下载量:  691
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2012-09-25
  • 修回日期:  2012-11-21
  • 刊出日期:  2013-04-05

/

返回文章
返回