|
Впервые обнаружен эффект одновременного проявления различных по знаку нелинейных поглощений при пикосекундных лазерных воздействиях в видимом спектральном диапазоне вблизи плазмон-поляритонного резонанса в металлических наночастицах. Отдел радиационных воздействий на материалы, лаборатория радиационной физики.
Путем имплантации ионов Cu+ с энергией 50 кэВ и дозами порядка 8x1016 ион/см2 в кварцевом стекле (SiO2) при высоких значениях ионного тока синтезирован новый нелинейно-оптический композиционный материал: SiO2 с металлическими наночастицами меди. Методом Z-сканирования с использованием второй гармоники (λ=532 нм) пикосекундного Nd:YAG лазера с длительностью импульсов 55 пс исследован процесс нелинейного оптического поглощения металлических наночастиц при возбуждении в спектральном диапазоне вблизи плазмоно-поляритонного резонанса. Впервые экспериментально обнаружен эффект одновременного проявления различных по знаку двухфотонного и насыщенного поглощений при пикосекундных временах лазерного воздействия. Для данного типа образца определен коэффициент двухфотонного поглощения, оказавшийся равным 6x10-6 см/Вт, и оценена интенсивность насыщения, составившая 4.3·108 Вт/см2 при интенсивности лазерного излучения 5.4·109Вт/см2. Наблюдаемый нелинейно-оптический эффект у металлических наночастиц в диэлектрической матрице представляет практический интерес в области сверхбыстрых оптических переключений и для синхронизации мод лазерного резонатора.
Рис. 1. Зависимость нормализованного пропускания от положения образца Cu:SiO2 в схеме с открытой диафрагмой для лазерного излучения с интенсивностью 5.4х109 Вт/см2. Сплошная кривая – расчет, точки – эксперимент.
Рис. 2. Расчетные зависимости нормированного пропускания Cu:SiO2 для разных значений нелинейного двухфотонного поглощения β.
|
