中文摘要：

在强度为高斯分布的激光束斑作用下，非线性薄膜材料的折射率和吸收系数均呈高斯分布。为了研究该特性诱导的高斯分布透镜效应，本项目建立了非线性纳米薄膜材料的z-scan理论模型，搭建了双束z-scan光学非线性测试装置，测量了AgInSbTe, Ag掺杂的Si薄膜以及Sb2Te3等材料的光学非线性折射和吸收，发现非线性吸收系数在10^-2 W/m,非线性折射在10^-9 m^2/W。搭建了近场光斑扫描装置，对非线性饱和吸收反饱和吸收和非线性折射诱导光斑变化特性进行了试验分析,试验发现AgInSbTe薄膜能实现超分辨能量吸收斑，而Ag掺杂的Si薄膜和Sb2Te3薄膜能实现透射光斑的减小。利用折射率和吸收系数呈高斯分布而导致的超分辨光斑特性，提出并试验上实现了高斯透镜效应诱导亚波长结构和超分辨微纳结构激光刻写，刻写的最小结构尺寸在大约80nm，远小于聚焦激光光斑本身；同时将该效应用于光磁混合存储实现了低于衍射极限（大约100nm）的磁畴记录。本项目的理论和试验结果将推动非线性纳米光学在纳米光学成像、纳米光刻和纳米信息存储中的应用。