1. 研究目的与意义
1. 研究背景
随着光通信和光信息处理等领域技术的飞速发展，非线性光学材料的研究日益重要。随着对非线性光学研究的不断深入，非线性光学在基本原理、新效应的发现与应用、非线性光学材料的研究与应用等方面都得到了巨大的发展，并逐渐发展成为光学的一个重要的分支。非线性光学领域的飞速发展离不开对光学非线性材料的研究，因此寻找各种用途的理想光学非线性材料是非线性光学领域的一个非常重要的任务。而便捷可靠的测量方法是寻找理想非线性材料的必要工具，由此各种非线性光学测量技术应运而生。z-扫描就是其中一项重要测量技术。 由m.sheik-bahae等人于1989年提出的单光束z-扫描技术具有装置简单、灵敏度高等优点，并且能分别得到非线性极化率的实部和虚部及其符号，为现在应用最广泛的材料的非线性光学性质的研究方法。在此基础上发展了许多改进的z-扫描技术，一些改进技术使系统测量的灵敏度有了很大的提高，另一些拓展了z-扫描技术测量的内容。在过去二十年中，z扫描技术已成为定量确定材料（非线性折射和非线性吸收）三阶非线性光学特性的广泛工具。在改进的z-扫描技术中，这几种较为典型：基于透镜可变的z扫描（f-scan）、日蚀法z-扫描、top-hatz-扫描、高斯贝塞尔z-扫描、反射式z-扫描、双色z-扫描、双束时间分辨z-扫描以及白光z-扫描。根据不同的实验情况，针对实验样品的不同特性，需要用到不同的改进的z-扫描方法。在过去的实验中，样品需要使用精确的机械元件进行移动，这限制了测量仪的速度。近年来发展起来的f-scan可以通过使用焦距可调透镜来实现调节透镜对焦位置代替移动样品来进行测量实验，这项方案为进行z-扫描测量时因样品移动困难而导致测量进行不便的情况提供了解决手段。因此，f-scan可以作为z扫描的改进方案，在定量确定第三阶非线性光学参数方面具有相同的能力。 2. 研究目的 总结分析近年来发展的基于z扫描光路的改进的实验方法，在透镜可变的z扫描装置介绍与理论分析的基础上，进一步分析灵敏度的变化规律。利用matlab软件编写相关程序并仿真分析研究灵敏度。 3. 研究意义 1. 研究内容 （1）了解非线性光学测量技术的发展与研究概况； （2）z扫描测量技术的实验装置与理论分析，分析总结基于z扫描改进的不同测量技术的发展； （1）通过阅读研究非线性光学测量技术相关文献文献，了解非线性光学测量技术研究进展，确定研究方向和研究内容； （2）了解z扫描测量技术的实验原理。复习激光原理和光学原理的知识；学习使用基本的matlab命令；学习如何用origin作简单的数据分析和数据处理； [f1] （3）了解z扫描实验的基本实验装置和实验原理，利用matlab软件模拟仿真z扫描实验结果； （4）总结分析近年来发展的基于z扫描光路的改进的实验方法，分析基于透镜可变的z扫描的理论，利用matlab对其进行灵敏度分析； [1]kolkowski r , samoc m . modified z-scan technique using focus-tunable lens[j].journal of optics, 2014. [2] ferdinandus m r, reichert m,ensley t r, et al. dual-arm z-scan technique to extract dilute solutenonlinearities from solution measurements[j]. optical materials express, 2012,2(12): 1776-1790. [3] wang h, cassagne c, leblond h,et al. dark-field z-scan imaging technique[j]. optics communications, 2016,366: 148-153. [4] zhao w, palffy‐muhoray p.z‐scan technique using top‐hat beams[j]. applied physics letters, 1993, 63(12):1613-1615. (1) 2022-12-14～2022-02-28 复习激光原理和光学原理的知识；学习使用基本的matlab命令；学习如何用origin作简单的数据分析和数据处理； (2) 2022-03-01～2022-03-14 2. 研究内容和预期目标
3. 研究的方法与步骤
4. 参考文献
5. 计划与进度安排
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