掺Ho3+的硼硅酸盐玻璃的非线性光学特性

付剑¹，刘东平¹，刘丹³，刘晓东¹，宋昭远²，孙丽¹

(1.大连交通大学机械工程学院,辽宁,大连,116028;
2.大连民族学院光电子技术研究所,辽宁大连116600;
3.大连民族学院光电子技术研究所,辽宁大连,116600;
4.天津工业大学理学院,天津,300160;
5.燕山大学红外光纤与传感研究所,河北,秦皇岛,066004)

摘要:利用三阶光学非线性特性较小的改进型硼硅酸盐玻璃作为基质和对比玻璃, 用相对温度较低的固相熔融法制备了两种掺Ho3+玻璃. 在调Q 纳秒Nd:YAG强激光脉冲下, 使用闭孔Z-扫描技术研究了该硼硅酸盐基质玻璃及其掺Ho3+玻璃的三阶光学非线性特性. 发现基质玻璃具有正的三阶非线性折射系数和非线性吸收系数, 属于自聚焦反饱和吸收型的光学介质;而随着Ho3+的掺入, 该硼硅酸盐玻璃的三阶非线性折射和吸收系数较基质玻璃有明显的增大, 远高于一个量级. 用开孔Z-扫描实验与光限幅实验进一步验证了掺Ho3+玻璃具有较高的三阶非线性吸收系数. 所有的实验结果表明Ho3+的掺入提高了硼硅酸盐玻璃在532 nm处的激光防护性能.

关键词:三阶光学非线性; Z-扫描; 掺Ho3+玻璃; 光限幅; 激光防护; 稀土;

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