基于能级模型的Z扫描数值模拟方法开题报告

1. 研究目的与意义

背景：z 扫描技术是广泛应用的非线性吸收和折射测量技术[30]，拥有光路设置简单， 灵敏度高等优点。它通过探测经过样品后激光脉冲的总能量变化和光束畸变的大小， 来确定样品三阶光学非线性效应对入射光的强度和相位调制，测量出样品的非线性吸 收和折射。z 扫描技术不但可以测量出样品三阶非线性现象的大小，还能区别非线性 信号的正负，普遍应用于光学和材料化学领域。

目的：从z扫描实验中定量得到样品的三阶非线性光学参数，基于matlab程序，发展一套纯数值模拟方法，将整个实验数值化，并引入激发态能级模型，以更好地解释激发态理论下的z扫描现象。

意义：非线性光学的研究和应用都离不开光学非线性材料，对于材料光学非线性的探索和研究可以帮助我们找到更合适的光学非线性材料，以此来制作性能更好的非线性光 学器件。对比各种材料光学非线性现象的性质和大小，总结其中的规律，并建立理论 模型进行分析，将为我们指明得到更好非线性材料的道路。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

基于激发态光学非线性的理论模型,发展一套纯数值模拟方法，将整个实验数值化，并引入激发态能级模型，通过两者的结合，得到一种激发态光学非线性的模拟方法，以更好地解释激发态理论下的z扫描现象。

预期目标：

3. 研究的方法与步骤

研究方法及步骤：

1.查阅翻译相关参考文献，解基本概念；

2.基于matlab，得到基于等效光学非线性系数的的z扫描数值拟合方法

4. 参考文献

[1] m. sheik-bahae, a.a. said, t.-h. wei, d.j. hagan, e.w. van stryland, sensitive measurement of optical nonlinearities using a single beam[j],ieee journal of quantum electronics,1990, 26(4):760-769.

[2] j.y. yang, j.h. gu, y.l. song, s. guang, y.x. wang, w.h. zhang, j.p. lang, excited state absorption dynamics in metal cluster polymer [ws4cu3i(4-bpy)(3)](n) solution[j], journal of physical chemistry b, 2007, 111(28): 7987-7993.

5. 计划与进度安排

第1周，2022年2月24日-3月1日，指导教师完成在系统中毕业论文任务书的下发，系主任审核任务书。指导教师向学生讲授所选论题的状况和要求。

第1—2周，2022年2月24日-3月8日，学生提交开题报告等材料，指导教师审核；