学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

透明铋酸盐玻璃陶瓷的三阶非线性研究

作　者: 章健良
导　师: 聂秋华
学　校: 宁波大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 铋酸盐 三阶非线性 微晶玻璃
分类号: TQ174.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 17次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


本文系统研究了Bi2O3-B2O3-WO3和Bi2O3-B-2O3-Ga2O3玻璃系统的形成区及其三阶非线性光学特性。在此基础上研究了系列Bi2O3-B-2O3-Ga2O3-TiO2玻璃的热学性能,找出具有最大线性折射率且最易析晶的玻璃样品,对其进行热处理,最后系统研究了该玻璃样品热处理前后的三阶非线性性能。论文的绪论简要地综述了非线性光学及三阶非线性光学理论,介绍了铋酸盐玻璃和微晶玻璃的特点,应用及研究进展,并提出了本文的研究目的。第二章介绍了Z-can理论及其实验方法。提出了Z-can修正的方法和提高Z-can灵敏度的方法,使得Z-can技术更好地表征三阶非线性性能。给出了实验室自行搭建的Z-scan实验装置和实验方法。第三章介绍了光学带隙,Urbach能量,热稳定性以及析晶活化能的相关理论和估算方法。光学带隙和Urbach能量在吸收光谱的基础上分别通过（α（ω）?ω）1/2 ?ω（ eV ）曲线和ln（α）?ω（ eV ）曲线外推得到。玻璃的热稳定性主要由析晶温度和玻璃转变温度的差值表征。析晶活化能可由Kissinger法和Augis-Bennett法估算得到。第四章研究了Bi2O3-B2O3-WO3系统玻璃的三阶非线性光学性能。首先研究了该系统玻璃的形成区。测试了系列玻璃样品的密度、线性折射率和三阶非线性系数。结果表明:随着WO3含量的增加,玻璃样品的密度、线性折射率和非线性折射率随之增加。第五章研究了Bi2O3-B-2O3-Ga2O3系统玻璃的三阶非线性光学特性。发现该系统玻璃的形成区较大。测试了系列玻璃样品的密度、线性折射率以及三阶非线性等光学性能。利用Z-扫描归一化特征曲线,计算了玻璃样品的三阶非线性系数。结果表明,三阶非线性系数随着Ga2O3含量的增加而增大。第六章研究了系列Bi2O3-B-2O3-Ga2O3-TiO2玻璃的热学性能,选取具有最大线性折射率且较易析晶的70Bi2O3-20B2O3-5Ga2O3-5TiO2基质玻璃为研究对象,对其进行热处理。根据XRD和SEM图谱分析得到样品热处理后的主晶相为Bi12TiO20。最后测试了热处理前后玻璃样品的密度、线性折射率以及三阶非线性等光学性能。结果发现热处理后玻璃的三阶非线性性能强于基质玻璃。最后是本论文的结论,总结了全文的试验研究成果,同时指出本研究存在的不足和需改进的地方。

全文目录


摘要  2-4
Abstract  4-9
引言  9-11
1 绪论  11-26
  1.1 非线性光学  11-19
    1.1.1 非线性光学材料  11-13
    1.1.2 非线性光学理论基础  13-14
    1.1.3 三阶非线性光学参数  14-16
    1.1.4 三阶非线性系数的估算方法  16-19
  1.2 铋酸盐玻璃  19-22
    1.2.1 铋酸盐玻璃的特点  19
    1.2.2 铋酸盐玻璃的应用  19-20
    1.2.3 铋酸盐玻璃研究进展  20-22
  1.3 微晶玻璃  22-24
    1.3.1 微晶玻璃的定义和特性  22-23
    1.3.2 微晶玻璃的研究进展  23-24
    1.3.3 微晶玻璃的制备方法  24
  1.4 本论文的研究目的及主要内容  24-26
    1.4.1 研究目的  24-25
    1.4.2 主要内容  25-26
2 Z 扫描理论及实验方法  26-36
  2.1 闭孔Z 扫描  26-31
  2.2 开孔Z-扫描  31-33
  2.3 Z 扫描的修正  33-34
  2.4 Z 扫描实验方法  34-36
3 玻璃光学参数理论  36-41
  3.1 直接带隙和间接带隙  36
  3.2 光学带隙的估算  36-37
  3.3 Urbach 能量的估算  37
  3.4 热稳定性理论  37-38
  3.5 析晶动力学理论  38-41
4 Bi_20_3-B_20_3-W0_3系统玻璃的三阶非线性研究  41-47
  4.1 引言  41
  4.2 实验  41-42
    4.2.1 样品制备  41-42
    4.2.2 样品测试  42
  4.3 结果与讨论  42-46
    4.3.1 玻璃形成范围  42-43
    4.3.2 密度和线性折射率  43-44
    4.3.3 玻璃的吸收光谱及光学带隙  44-45
    4.3.4 三阶非线性  45-46
  4.4 本章小结  46-47
5 Bi_20_3-B_2O_3-Ga_20_3系统玻璃的三阶非线性研究  47-56
  5.1 引言  47
  5.2 实验  47-48
    5.2.1 样品制备  47-48
    5.2.2 样品测试  48
  5.3 结果与讨论  48-54
    5.3.1 玻璃形成范围  48-49
    5.3.2 密度和线性折射率  49-50
    5.3.3 玻璃的吸收光谱，光学带隙及Urbach 能量  50-52
    5.3.4 三阶非线性及品质因数  52-54
  5.4 本章小结  54-56
6 Bi_20_3-B_2O_3-Ga_20_3-Ti0_2微晶玻璃的光学特性研究  56-67
  6.1 引言  56
  6.2 实验  56-57
    6.2.1 样品制备  56
    6.2.2 性能测试  56-57
  6.3 结果与讨论  57-65
    6.3.1 基质玻璃的热稳定性  57-59
    6.3.2 析晶动力学研究  59-60
    6.3.3 热处理及 XRD 测试  60-62
    6.3.4 线性折射率和吸收光谱  62-64
    6.3.5 三阶非线性研究  64-65
  6.4 本章小结  65-67
7 结束语  67-70
参考文献  70-75
在学研究成果  75-76
致谢  76

相似论文

  1. 含Tp~*W/Cu/S超分子簇合成，结构及其性质研究,O611.4
  2. 含Tp~*W/S/Cu簇合物的组装、表征及性能研究,O611.4
  3. 纳米多孔玻璃基复合发光材料的研究,TB383.1
  4. 基于小孔光阑的微晶玻璃氦氖激光器基横模选择的实验研究,TN248
  5. 塞曼效应稳频微晶玻璃He-Ne激光器系统研究,TN248
  6. 微晶玻璃—陶瓷复合曲面板的应力研究,TB301
  7. 掺Er~（3+）铋酸盐和碲酸盐玻璃光谱性质和热稳定性的研究,TQ171.1
  8. 碲酸盐玻璃的非线性特性研究,TQ171.1
  9. 油页岩渣综合利用研究,X74
  10. Dy~（3+）单掺、Dy~（3+）/Tm~（3+）共掺硫系玻璃红外发光研究,TQ171.1
  11. 多组分宽带掺铒玻璃光谱性质及比较研究,TQ171.1
  12. 金属有机Au（dmit）_2和Ni（dmit）_2配合物材料的三阶非线性光学特性研究,O437
  13. 包裹相变材料的蓄热氧化铝基复相蜂窝陶瓷的研究,TU551
  14. 掺镱离子透明微晶玻璃材料的研究,TQ171.1
  15. 光热敏微晶玻璃研究,TQ171.1
  16. 综合利用包钢高炉瓦斯灰制备微晶玻璃的工艺研究,TQ171.6
  17. 锂铝硅系统透明微晶玻璃的研制,TQ171
  18. Li_2O-Al_2O_3-SiO_2系玻璃浮法成形过程中界面特性的研究,TQ171.733
  19. 磷硼酸盐微晶玻璃多孔生物支架的制备与改性研究,R318.08
  20. 两种有机π电子共轭化合物复合薄膜的线性和非线性光学特性研究,O437

中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 硅酸盐工业 > 陶瓷工业 > 基础理论
© 2012 www.xueweilunwen.com