1. 研究目的与意义
1、研究背景
在激光器发明之前，人们主要利用线性光学的理论来描述光在介质中的传播和与物质相互作用。激光器的诞生使得人们走进了非线性光学这个神奇的领域。1961年，P. A. Franken 等人所做的二次谐波产生的实验标志了非线性光学这个领域的诞生。他们将波长为6943埃的红宝石激光束聚焦到石英晶体上，观察到了波长3471.5 埃的紫外二次谐波辐射。在这之后，随着研究的不断深入，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。作为一门新兴的光学分支，非线性光学向人们展现了一系列在普通光学中无法观察到的新的物理现象：参量放大与参量振荡、受激喇曼散射、受激布里渊散射、双光子和多光子吸收 、自聚焦、光学双稳、光学混沌、光子压缩态、光折变、自电光效应、量子限制效应、频率转换、高次谐波、光孤子和反饱和吸收等。非线性光学一方面推动了激光技术本身的发展，开发了许多新型激光器，另一方面推动了光学信息处理、光计算、光通信等科学技术的发展。因此非线性光学在国民生产和军事领域有着巨大的应用前景。
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。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。具有大的光学非线性系数和超快光响应的材料被认为是用于制造高速光电设备的新兴材料，在光学工程领域，如全光开关等元器件中有着巨大的潜在应用价值。而对光学非线性材料的研究则需要借助于各种光学非线性测量技术。对于大量的光学材料，我们需要用非常方便、快捷、准确 的测量方法来进行筛选和研究，从中找出理想的光学非线性材料或总结出光学非线性与材料组成、结构等方面的规律，为制备更加理想的非线性材料提供可靠的理论依据。因此对光学非线性测量技术的研究是非线性光学领域里一个非常活跃的方向。在过去数10年时间内，多种不同的实验方法被用于测量材料的光学非线性性质。例如非线性干涉法、非线性椭圆偏振法、简并四波混频、三波混频、三次谐波法以及光束畸变法等。这几种方法在测量材料的三阶非线性时都有着各自的优点，同时也存在着各自的缺点。前几种不能确定非线性折射率的符号，测量装置也比较复杂。而光束畸变方法光路比较简单，可以同时测得非线性吸收和折射的大小和符号，但是这种方法却不能给出被测样品时间响应方面的信息，而且由于样品存在弱吸收以及长的相互作用距离，使得折射率变化中有很大一部分是热效应引，当光脉冲宽度大于纳秒时更为显著。另外这种方法只适应于透明介质，需要对光束在非线性介质中的传播过程进行详细的分析，对激光束的质量要求较高，测量灵敏度也比较低。
2. 研究内容和预期目标
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） 熟悉Z扫描测量技术的实验装置以及涉及的相关理论分析；
3. 研究的方法与步骤
1.通过阅读有关材料的光学非线性测量的文献资料，了解材料光学非线性的概念及有关测量方法，确定研究的内容和研究方向；
2.了解暗场Z-扫描技术的原理与实验光路，建立实验模型并获得非线性材料的暗场Z扫描曲线；
3.观察暗场Z扫描曲线的变化，分析并指出材料非线性的特点及规律；
4. 参考文献
[1] Kolkowski R, Samoc M. Modified Z-scan technique using focus-tunable lens[J]. Journal of Optics, 2014, 16(12): 125202.
[2] Ferdinandus M R, Reichert M, Ensley T R, et al. Dual-arm Z-scan technique to extract dilute solute nonlinearities 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.
5. 计划与进度安排
[1] 2024年12月16日-2024年02月219日 指导教师与学生联系，学生收集资料；
[2] 2024年02月20日-2024年02月25日 下发毕业论文任务书；
[3] 2024年02月26日-2024年03月03日 学生完成开题报告；
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
