郑州轻工业大学 物理与电子工程学院，郑州 450001
为了实现红外吸收波长的主动调控，提出一种Ge2Sb2Te5(GST)相变材料的可调谐金属/介质/金属(MDM)型近红外光学超构表面吸收器。首先，采用时域有限差分(FDTD)法对器件的吸收性能进行仿真分析；然后，根据电场分布特点分析了吸收器等离子体震荡吸收的物理机制。仿真结果表明：当改变GST的晶化分数时，所提吸收器实现了吸收峰中心位置从1.17 μm偏移到1.8 μm，偏移宽度为630 nm，吸收器在通信波长为1.55μm时可以实现高-低吸收率的转换。
超构表面 吸收器 Ge2Sb2Te5相变材料 metasurface, absorber, Ge2Sb2Te5 phase change mate
光子学报
2023, 52(11): 1114001
郑州轻工业大学物理与电子工程学院河南省磁电信息功能材料重点实验室, 河南 郑州 450001
在有损耗、色散和自相位调制的影响下,通过分段分析法计算了自发拉曼散射光子的二阶相关函数,研究了长光纤中脉冲光泵浦下自发拉曼散射的时间模式特性。研究结果表明:在无色散和自相位调制的情况下,自发拉曼散射光子的二阶相关函数不受泵浦光损耗的影响,仅由泵浦光脉宽和拉曼光子相干时间之间的比值决定,与自发参量下转换光子的二阶相关函数具有相同的表达式;在有色散和自相位调制的情况下,由色散和自相位调制共同引起的泵浦光脉宽变化,以及泵浦光和拉曼光子间色散致走离,使拉曼光子的时间模式发生改变。自发拉曼散射光子的二阶相关函数取决于光纤损耗系数、色散参数和初始泵浦光脉宽等因素,不再与自发参量下的转换光子相同。
非线性光学 拉曼散射 光纤 时间模式 二阶相关函数 色散 自相位调制
1 郑州轻工业学院物理与电子工程学院， 河南 郑州 450002
2 中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室, 上海 201800
利用Z-扫描测试技术研究了低功率下Sb80 Bi20纳米薄膜的非线性光学特性，并利用椭圆偏振光谱仪测量了薄膜光学常数及椭偏参数。实验结果表明Sb80Bi20薄膜具有较大的饱和非线性光学吸收，非线性系数约为-0.018 m/W，而非线性折射率效应却不明显。Sb80Bi20纳米薄膜的超分辨效应主要在于具有大的非线性吸收系数。理论计算表明35 nm厚薄膜可使高斯光束半径缩小大约10%。因此Sb80Bi20薄膜有望用于近场超分辨结构。
薄膜 Sb80Bi20薄膜 超分辨效应 Z扫描测量 光学非线性
1 郑州轻工业学院技术物理系， 河南 郑州 450002
2 中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室， 上海 201800
利用磁控溅射法在K9玻璃基底上制备了Ag8In14Sb55Te23(AIST)纳米薄膜，并利用激光抽运探测技术测量了薄膜的时间分辨反射率变化特性。研究结果表明，在合适能量密度的单脉冲纳秒激光脉冲作用下，AIST薄膜可以快速从沉积非晶态转化为晶态结构，晶化过程包含中间熔化态。在较低能量密度范围内，反射率变化量和晶化时间都随能量密度变化呈线性增加趋势。
薄膜 抽运探测 AgInSbTe薄膜 纳秒激光脉冲 相变动力学
1 中国科学院上海光学精密机械研究所,中国科学院强激光材料重点实验室, 上海 201800
2 中山大学物理系光电子材料与技术国家重点实验室, 广东 广州 510275
利用抽运探测技术研究了皮秒激光脉冲诱导下Bi20Sb80(BiSb)薄膜的时间分辨反射率演化过程。利用原子力显微镜和椭圆偏振光谱仪研究了激光诱导开关前后薄膜微区的表面结构特征和光学特性。结果表明，在一定能量密度范围内的皮秒激光脉冲作用下，该薄膜具有快速光热开关特性，瞬态反射率变化的开关时间约为19 ns，且不随激光能量密度的变化而变化，在多次脉冲重复作用下具有较好的重复性和稳定性。表明BiSb薄膜有望用于超快光存储超分辨掩模结构中，这将为发展新型快速开关掩模材料和理解BiSb作为超分辨掩模的工作机理提供帮助。
薄膜 BiSb薄膜 抽运探测 皮秒脉冲 光热开关 超分辨掩模
中国科学院 上海光学精密机械研究所 强激光材料重点实验室,上海 201800
利用磁控溅射法在K9玻璃基底上制备了SiN/Sb80Bi20/SiN相变薄膜结构,并利用连续He-Ne激光共焦Z-扫描技术同时测量了在激光作用下透射和反射非线性光学响应。实验结果表明,相变膜在激光焦点处的反射和透射信号由于薄膜的相变表现为非线性响应特性。薄膜在焦点处的透射信号强度随着扫描激光功率的增强逐渐增大直至饱和。这是由于在激光的作用下形成了相变微区,随着扫描功率的增加,相变区域逐渐变大引起的。对不同功率激光扫描后的样品进行了低于相变阈值的重复扫描实验,结果表明,相变区域具有较高的光热稳定性,说明BiSb相变薄膜具有相变数据存储潜在应用价值。
薄膜 SbBi薄膜 相变 非线性光学响应
河南大学 物理与信息光电子学院 光学与光子技术研究所，开封 475004
为了研究以丙烯酸和N，N′－亚甲基双丙稀酰胺共同作为单体的厚约180μm的光致聚合物材料的全息特性，采用记录透射型衍射光栅和进行数字全息存储实验的方法，获得了较为理想的实验结果。结果表明，该光致聚合物材料呈现出较高的衍射效率(大于40%)及较高的灵敏度(约0．01cm2／mJ)，且衍射效率达最大后趋于稳定，说明所制的样品均匀性很好，在其中所记录的衍射光栅处于较为稳定的状态，未出现过调制现象及明显的噪音光栅。根据该光致聚合物材料的布喇格偏移，得出样品厚度缩皱百分比约为1．7%；并在所制的样品内进行了数字全息存储，再现图像清晰，误码率约为5．3×10－4。说明该光致聚合物适合数字全息存储。
全息 光致聚合物 透过率 衍射效率 布喇格偏移 数字全息存储 holography photopolymer transmittance diffraction efficiency Bragg-mismatch digital holographic storage
河南大学,光学与光电技术研究所,河南,开封,475001
制备了一种三乙醇胺与N-苯基苷氨酸为共同引发剂的丙烯酰胺基光致聚合物全息存储材料,并用He-Ne激光器633 nm波长的光对样品进行曝光测试.实验表明,与单引发剂的光致聚合物相比,薄膜的质量有一定的提高,在曝光灵敏度变化不大的情况下,衍射效率有很大提高.优化两种引发剂浓度后,此种共同引发的光致聚合物材料呈现的衍射效率达到54%,曝光灵敏度为1.85×10-2 cm2/mJ.还研究了此种光致聚合物的透过率随曝光时间和曝光强度的变化,说明此种光致聚合物材料内部均匀性好,对光的散射小.
全息存储 光致聚合物 衍射效率 透过率 双引发剂
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
近场超分辨纳米薄膜结构可以突破衍射极限实现纳米尺寸信息存储,是下一代海量存储技术的重要方案之一,也是纳米光子学研究中的热点。纳米膜层结构基于激光作用下的非线性局域光学效应实现超分辨。分析了超分辨近场薄膜结构突破衍射极限的光学原理,对超分辨纳米薄膜结构的表面等离子体激发特性、非线性光学特性、近场光学特性和超透镜效应等重要光学性质的最新研究进展做了系统介绍。
光存储 超分辨 薄膜 光学性质 激光与光电子学进展
2007, 44(12): 28
