DOI:10.1007/s10854-020-04786-6

以Q开关Nd:YAG激光器作为激发源（532nm，5ns，10Hz），通过Z扫描技术研究了2-甲基-4-硝基苯胺-聚甲基丙烯酸甲酯（2M4NA-PMMA）电纺纳米纤维的非线性吸收及其光限幅特性。开孔测量表明，2M4NA-PMMA纳米纤维具有反向饱和吸收特性。强度相关双光子吸收系数表明存在涉及实际共振中间态的连续双光子吸收过程。通过XRD分析2M4NA在PMMA纳米纤维中的掺入和取向，发现其晶粒尺寸在38nm至43nm之间。SEM图像显示通过施加不同的静电纺丝电压（12、14、17kV）可形成光滑的纤维。基态吸收分析表明，在整个可见光和近红外区域的宽范围内，纳米纤维在400nm左右处拥有最大吸收量，且具有光学透射窗口（410-1200nm）。2M4NA-PMMA纳米纤维较低的光限幅阈值（0.97-1.79×1012 W/m2）确保了纤维作为光限幅器在脉冲绿激光护目镜研制中的适用性。

图1.在不同电压下沉积的有机纳米纤维的SEM显微图像：（a）12kV，（b）14kV，（c）17kV

图2.在12kV、14kV和17kV下沉积的2M4NA-PMMA纳米纤维的XRD光谱

图3.（a）在17kV下沉积的2M4NA-PMMA纳米纤维的紫外可见吸收光谱，（b）Tauc图

图4.2M4NA-PMMA纳米纤维的发射光谱

图5.PMMA纳米纤维的强度相关开孔Z扫描图

图6.2M4NA-PMMA纳米纤维的强度相关OA模式

图7.（a）βeff随在轴光强IO的变化，（b）连续2PA工艺的能级图

图8.不同强度下2M4NA-PMMA纳米纤维的光限幅行为