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碳纳米管悬浮液的光限幅特性实验研究 - 强激光与粒子束
第 卷 第 期 强 激 光 与 粒 子 束 , 18 6 Vol.18 No.6 年 月 , 2006 6 HIGH POWER LASER AND PARTICLE BEAMS Jun.2006 文章编号: ( ) 1001-4322200606-0895-04 碳纳米管悬浮液的光限幅特性实验研究* 骆永全, 王伟平, 李剑峰, 张大勇, 刘海涛 (中国工程物理研究院流体物理研究所,四川绵阳 ) 621900 摘 要: 通过超声波降解法制备了多壁碳纳米管的水 表面活性剂悬浮液,测量了其对于 ,脉宽 - 1064nm : 调 脉冲激光的光限幅曲线。实验发现:入射激光能量密度较低时,出射能量密度随入射能量 10nsNdYAG Q 密度的增加而线性增加;当入射能量密度为 / 2 时,出射能量不再线性增加并且逐渐趋近于光限幅器 160mJcm 的嵌位输出值,约 ,同时,对激光的透过率从 下降到 。通过 扫描和探针光实验以及 散射角 16mJ 71% 15% Z 45º 下散射能量、散射率随入射激光能量变化曲线的测量,对碳纳米管悬浮液的光限幅机理进行了研究。结果表 明:其限幅机理可能源于碳纳米管吸收激光能量后升华产生的膨胀的碳气泡对入射激光产生的非线性散射;另 外,非线性折射对光限幅效果也有一定的作用。 关键词: 激光防护; 光限幅; 碳纳米管; 非线性散射 中图分类号: O434.14 文献标识码: A 随着激光器输出功率和能量的提高,激光对人眼和光电系统的威胁也与日俱增,特别是可调谐激光器的出 现,更是对传统的基于线性光学原理的激光防护技术提出了新的挑战。 世纪 年代以来,人们一直在努力 20 80 探索激光防护的新原理、新方法、新材料,并取得了一定的进展。其中基于非线性光学原理的激光防护技术即 光限幅技术引起了人们的广泛关注。近年来,实验发现碳纳米管在光限幅中表现出良好的性质,使其成为继 [ ] 1 C 后又一理想的光限幅材料 ,其光限幅带宽宽,响应时间短,限幅阈值较低。 60 1 碳纳米管的结构和光限幅行为 碳纳米管是全碳结构、纳米
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