高斯分解法在Z扫描理论分析中的应用

【摘要】：在过去的十年里,Z扫描方法作为测量一些材料非线性光学参数的简单精确方法而被广泛应用。Z扫描(Z-scan)方法是由Sheik-Bahae等最先提出的,该方法的显著特点是灵敏度高和采用单光束测量,由于在测量过程中要求被测试样品沿单光束传输的光轴方向移动,因而将该方法称之为Z扫描法。它采用单一激光束灵敏地测量光学材料的非线性系数的符号及大小。 本文介绍了Z扫描(Z-scan)技术的一般理论和发展,然后用高斯分解法研究了非完美高斯光束的情况,并得到了通过非线性介质后激光束的远场模型。 本文分为四个部分: 第一部分简要介绍了非线性光学的发展以及Z扫描技术在非线性光学中的应用。 第二部分介绍了三阶非线性光学效应和三阶非线性光学系数的测量方法。 第三部分详细介绍了Z扫描技术的一般理论和发展,分无非线性吸收和有非线性吸收两种情况来阐述了该理论。 第四部分用高斯分解法研究了近高斯光束入射情况下的Z扫描理论,并且给出了距样品出射面任意距离D的变形光束的电场模型。还将近高斯光束的Z扫描理论同纯高斯光束的Z扫描理论进行了对比,从几方面说明了二者的不同,表明近高斯光束的Z扫描理论具有更普遍的适用性。