清华大学化学工程系高分子研究所, 北京 100084
采用红外光谱和显微红外光谱, 对添加两种α成核剂(TM-1、 TM-3)和一种β成核剂(TMB-5)的聚丙烯(PP)的自然光氧化降解行为及机理进行了研究。 结果表明, 添加成核剂前后, PP的光氧化降解产物均含有酮、 羧酸、 酯、 醇和不饱和烃等。 三种成核剂的加入并没有改变PP的光氧化降解机理和降解产物, 但都对PP的光氧化反应起了一定的加速作用。 各体系的光氧化速率依次为： PP/TMB-5>PP/TM-3>PP/TM-1>PP。 PP与添加成核剂的PP中的光氧化程度沿深度的分布表现出相似的规律： 表面处的羰基指数最高, 自曝晒表面向内部, 羰基指数逐渐降低, 到约250 μm处减小到约为0, 这个范围称之为表面氧化层。 表面氧化层的厚度不随曝晒时间的不同而不同, 而是由紫外光的穿透能力、 氧气的扩散、 尤其是加工时样品中的温度梯度所决定的。
红外光谱 显微红外光谱 聚丙烯 成核剂 光氧化 Infrared spectroscopy Infrared microscopy Polypropylene Nucleating agent Photo-oxidation
天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术科学教育部重点实验室，天津 300072
从准相位匹配的基本原理出发，提出了一种研究周期极化介质中二阶非线性的三波互作用现象的分析方法——矢量叠加法。这种方法利用了相互作用的电场矢量叠加的特征曲线，清晰地描绘出晶体内部产生的倍频光的电场变化规律。该方法描述物理现象清晰，结果简洁直观，不仅与经典的傅里叶变换方法结果相一致，而且也可以用于分析周期极化结构中各种误差对倍频效率的影响。它还为准相位匹配技术新的实现方法奠定了理论基础。
非线性光学 准相位匹配 矢量叠加法 周期极化 电场特征曲线 nonlinear optics quasi-phase-matching vector superposing periodically poling characteristic curve of electric field
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院,光电信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300072
2 中材人工晶体研究院, 北京 100018
采用高压脉冲电场极化,通过电光效应实时监控、倍频通光二维监控等手段的应用,制备出周期为9 μm、长为8 mm、宽为3 mm、厚为1 mm的周期极化KTiOPO4晶体(PPKTP)；倍频通光实验中,当波长1064 nm的基频光功率为1 W时,得到了功率为13.5 mW的532 nm连续倍频绿光输出,单通倍频转换效率为1.35％,归一化转换效率为1.69％/(W·cm),接近理论最大值。
非线性光学 准相位匹配 周期极化 倍频 PPKTP晶体
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300072
2 中非人工晶体研究院, 北京 100018
KTP晶体与其他非线性晶体相比具有明显的优势,但同时它具有相当高的电导率,因此极化过程中一直存在传导电流,使其不能利用传统的方法有效控制极化反转过程。为了解决这种困难,需要对KTP晶体的极化反转过程进行实时监控。采用了利用电光效应的实时监控方案,并且进行了理论分析,用实验验证了实时监控方案的可行性。与采用该方法前相比,KTiOPO4(简称PPKTP)器件的倍频转换效率提高了数倍。实验表明利用实时监控可以提高周期极化KTP晶体的制备质量和重复性,也可以作为周期极化KTP晶体质量的检验手段。
非线性光学 准相位匹配 周期极化KTP 电光效应 实时监控
天津大学精密仪器与光电子学院教育部光电信息技术科学重点实验室,天津 300072
采用飞秒激光加工制作周期性极化铌酸锂(PPLN)。实验中利用飞秒激光加工机的高精密加工的特性,在晶体+Z面刻划出周期性条纹,条纹周期以及深宽比可调,并加均匀的高压电场,通过改变晶体表面形状来影响晶体内部电场分布。实验观察到沿飞秒激光刻划方向有明显的极化现象,以及加工参量对极化反转的影响。该方案比纳秒激光刻划精度高,影响区小,可以做到更高深宽比且保持刻槽规则的形状。直接用激光刻划,无需掩模和光刻工艺,具有较大的灵活性,作为改进制作周期性极化铌酸锂的可选方案,更适合做各种新型器件。
非线性光学 周期极化铌酸锂 飞秒激光微加工 极化反转
1 天津大学理学院,天津,300072
2 天津大学精密仪器与光电子工程学院,光电子信息技术科学教育部重点实验室,天津,300072
基于较新的Sellmeier方程, 研究了周期极化钛氧磷酸钾(KTiOPO4简称KTP)晶体光参量振荡的容差特性,给出了极化反转光栅周期、晶体温度及泵浦光波长的调谐曲线和带宽的容差特性曲线,并与PPLN晶体作了比较.数值计算结果与已有实验数据吻合较好.
周期极化钛氧磷酸钾(PPKTP) 准相位匹配(QPM) 光参量振荡(OPO)
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院,光电信息技术科学教育部重点实验室,天津,300072
2 中非人工晶体研究院,北京,100018
采用外加电场极化方法,在Z切1 mm厚的KTiOPO4晶体中实现了周期性极化反转.晶体的极化反转周期为9.0 μm,相互作用长度为3 mm.波长为1.064 μm的基频光功率为900 mW,晶体中心温度为32 ℃时,获得0.532 μm、22 μW的倍频绿光输出,二次谐波转换效率为0.0024%.
: 非线性光学 二次谐波产生 准相位匹配 周期极化 KTiOPO4(KTP)晶体
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院,光电信息技术科学教育部重点实验室,天津,300072
2 津航技术物理研究所,天津,300192
采用外加电场极化方式对具有扇形光栅的0.5 mm厚Z切铌酸锂晶体进行极化反转,制成了退火质子交换光波导.极化反转周期为5.8 μm～6.2 μm,采用Nd:YAG激光器输出的1.064 μm连续激光为基频光波,实现了0.532 μm倍频绿光输出,相互作用长度为4 mm,耦入波导的基频光波功率为10 mW,获得了20 μW的绿色倍频光输出,归一化转换效率为125%/(W?cm2).
铌酸锂 光波导 准相位匹配 倍频 扇形光栅 周期性极化铌酸锂(PPLN)
天津大学精密仪器与电子工程学院,教育部光电信息技术科学重点实验室,天津,300072
从双啁啾膜系原理出发,经过自行编制的软件优化计算,得到了由54层介质膜组成的具有色散补偿功能的宽带高反镜,高反射率(大于99.9%)带宽宽达120 nm,群延迟色散量为-50 fs2.对基于耦合模理论和传输线理论的双啁啾镜的原理和设计思路进行了分析,并通过计算机模拟验证了设计结果,分析了膜系各参量的改变对膜系的反射率和时延特性的影响.另外,在优化计算过程中发现了一些值得注意的有用的规律.
双啁啾介质镜 耦合模理论 色散补偿 广义模拟退火法
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院, 教育部光电信息技术科学开放实验室, 天津,300072
2 南开大学物理系, 天津,300071
采用外加电场极化法, 实现了LiNbO3晶体的周期性极化, 并制备出周期为9.5 μm的三阶准相位匹配周期性极化LiNbO3晶体(PPLN); 用准连续钛宝石激光器作基频光源, 对准相位匹配周期性极化LiNbO3进行了光学倍频实验, 得到了12 μW的蓝光输出。
LiNbO3晶体 周期性极化 准相位匹配 倍频
