近距离激光外差探测光学极限位移分辨率

通过统计理论和维纳-辛钦定理推导出激光外差探测系统光电流的功率谱函数,分析了光电流谱线分布与激光光源线宽、中频信号频率以及信号光相对本振光传输延迟时间的关系,修正了相关文献中光电流功率谱的理论公式.根据信号与噪声理论建立了激光线宽引起的相位噪声的一维概率分布模型,并据此得到了基于激光波长、探测距离以及激光线宽的极限位移分辨率的数学模型.对光电流的功率谱和外差光学极限位移分辨率进行了相关的数值仿真,结果表明延迟时间与相干时间的关系决定光电流谱线分布的情况.当激光波长为532 nm,激光线宽在1 kHz,探测距离为100 m时,光学极限位移分辨率为0.266 nm,相关文献中的实验数据与理论推导结果相符合.     

光电流光谱学理论

本文用四能级原子模型,以速率方程的方法,求出了光电流光谱的函数关系,它可用来计算光电流随激光的频率和强度以及放电管电流等物理量的变化。从理论关系上指出,如何运用光电流光谱,测量原子的能级、寿命以及振子强度等参量。     

Ar^＋光电流光谱研究

本文报道了HCL中八条ArII光电流光谱的实验研究结果.观察了HCL的荧光光谱和激光感生荧光光谱,提出一个经验公式解释Ar~+光电流光谱的主要机理.发现每条谱线光电流信号达到最大值时的放电电流与该跃迁的上能级能量之间有一定关系.     

直接利用磁场和温度精确确定磁性材料La0.67Ca0.33MnO3和Pr0.7Sr0.3MnO3的电阻率

电阻率是研究钙钛矿结构锰氧化物磁性材料的重要参数之一,它与温度和外加磁场有密切关系.本文的工作之一是寻找合适的方法,确定在金属-绝缘体转换过程中,不同磁场情况下,材料La0.67Ca0.33MnO3和Pr0.7Sr0.3MnO3的电阻率随温度变化的数学解析关系.通过非线性数值拟合,找到了满足这一关系的函数为双曲正切修正的高斯函数.同时,获得金属-绝缘体转换时居里温度Tc满足的微分方程以及与该温度对应的最大电阻率ρmax.本文的另一个工作是寻求最大电阻率ρmax和磁场之间的函数关系,发现采用玻尔兹曼函数可以精确反映两者之间的数学联系.两项工作得到的数学拟合结果与实验数据之间的最小相关系数为0.998,最大平均相对误差4.35％,说明数据拟合的结果与实验结果十分符合.     

光电效应实验中阳极光电流的测量

分析了光电效应实验中阳极光电流和阴极光电流的形成机理.探索了二者之间的关系.阳极光电流值的K倍与阴极光电流值关于原点对称,因此当K足够大时,用电压大于0时的实测电流值代替阴极光电流值,可以求得电压小于0时的阳极光电流值.     

基于自制暗箱测量光电效应中光强与光电流的关系

本文基于自制的“暗箱”实验装置,通过3种方法来验证光电流与光强的关系:一是通过控制光电管两端的电压研究不同光强下光电管两端的伏安特性曲线;二是通过在相同光强下改变光电管与光源的距离研究光电管的光电特性曲线;三是通过光强传感器直接测定光电流与光强的关系.以上3种方法的实验数据均通过PASCO平台进行实时采集和分析,获得了未达到饱和时光电流随光强增加而增大的实验结果.     

多原子分子的激光光电流效应和光谱

本文报导用CO_2选频激光器对CH_3Cl、CH_3OH、C_2H_5OH、C_2H_3Cl、C_2H_4、NH_3六种分子的光电流效应和光谱所做的研究.发现它们有很强的光电流效应.研究了放电管的V-I特性曲线和放电弛豫在光电流效应中的作用:初步讨论了这种效应的机构.实验结果还表明,红外区的激光光电流光谱术可以作为一种高分辨率光谱分析手段.     

利用脉冲光电流效应测量相对gf数的研究

本文通过理论分析给出了脉冲光电流信号峰值与激励激光光强之间的定量关系.利用这一定量关系可以在放电管内能级集居数偏离Boltzmann分布及能级具有异常电离率的情况下利用光电流效应测定原子跃迁的相对gf数.用Nθ空阴极放电灯进行的判断实验测量的结果证实了这一方法的可行性.     

光电流效应在探测CO气体激光介质特性方面的应用

本文给出光电流光谱技术的一个新应用.在固定放电条件不变情况下,利用腔内光电流光谱术测量了CO激光介质的饱和参量以及它与温度、电流的关系;通过测量小信号光电压响应率,测量了增益分布及相应的振动能级粒子数比,以及观察了某些线的共振自吸收.本方法简单迅速,有可能用作对介质某些参量进行实时检测.     

在等光子数条件下比较不同波长入射光的光电效应

在光电效应实验中,测量了在等光子数条件下不同波长入射光产生的饱和光电流与光波长的关系.实验结果表明,当采用使单位时间入射到光电管单位面积上的光子数相同的条件时,饱和光电流随入射光波长的增加近似单调地减小,且反应了阴极材料的光电效率.从光的量子特性出发,理论上推导了实现等光子数条件的理由和方法,所得公式与测量结果一致.     

多层石墨烯纳米带光电探测器理论与性能分析

多层石墨烯具有超宽的光谱吸收范围及独特的光电性能,是制作下一代光电探测器件的理想材料。以石墨烯的带间隧穿理论为基础,提出了一个多层石墨烯纳米带结构的光电探测器模型,纳米带的两端与源极和漏极相连,夹在半导体基质和上下栅极之间。利用这个模型,建立了多层石墨烯纳米带探测器的光电转换机制,讨论了上栅极电压不同时探测器的工作原理,研究了源-漏极间光电流及暗电流与入射光能量的关系,探讨了探测器的偏置电压,耗尽层长度以及带隙取值对暗电流的影响,并分析了不同参数下探测器响应率以及探测率随入射光能量的变化关系。结果表明,探测器的响应率随纳米带层数的增加而增加,受带隙,耗尽层长度和偏置电压的影响,最大的响应率约为103 A·W-1; 通过限制上栅压,带隙等变量可以控制系统暗电流,增大探测器的探测率,最高探测率约为109 cm·Hz1/2·W-1。多层石墨烯纳米带结构可以增强探测器对入射光的吸收,提高探测器的灵敏度以及对弱光的探测能力,实现对太赫兹到远红外波段入射光的有效探测,探测性能远高于许多量子结构和窄带半导体结构的光电探测器。     

光电效应物理演示实验仪器的研究与设计

基于单片机设计了光电效应演示仪器.该仪器通过调节光源的光照可同时演示光电管的光电流、光敏电阻的光电阻、光电池的光电压随光照强度变化;通过改变光源的种类,可以演示光电子发射与照射光的频率的关系.     

多晶硅表面周期性微结构的激光制备与性能研究

为了减小多晶硅表面入射光的反射率,提高太阳能电池的光电效率,利用紫外纳秒激光器在多晶硅表面制备不同深度、不同间距的微凹坑点阵绒面,研究织构形貌对反射率及光电转换效率的影响。通过激光频率的改变实现微凹坑深度的变化,通过微凹坑排布方式的改变实现微凹坑间距的变化;使用光纤光谱仪测量多晶硅表面反射率并通过激光共聚焦显微镜观察微凹坑形貌;在PC1D软件中建立多晶硅入射光反射模型并模拟不同点阵间距下的多晶硅短路电流和开路电压,计算光电转换效率和填充因子。研究表明,不同频率(300 kHz、200 kHz、150 kHz、50 kHz)和点阵排布方式(300×300、310×310、350×350、400×400)对多晶硅表面的反射率和光电转换效率影响显著,随着频率增大,多晶硅试样反射率先减小后增加最后保持稳定;随着点阵排布密集程度增加,多晶硅试样光电转换效率逐渐提高。实验结果显示当激光频率为150 kHz,点阵分布为400×400时,多晶硅表面微凹坑成型较好,表面平均反射率为3.32%,多晶硅电池的效率为18.80%,相较于未制绒多晶硅电池提高25.9%。     

Role of doubled-frequency absorption in two-photon response of the Si MSM structure

The physical mechanism of two-photon response was studied in this paper by measuring characteristics of the two-photon response of the Si metal–semiconductor–metal (MSM) structure sample. The two-photon response includes two-photon absorption (TPA) and doubled-frequency absorption (DFA). An experiment was designed to measure the photocurrent dependence on incident light power, the dependence of the photoelectric signal on the applied voltage and the relationship between the photoelectric current and the light-spot position. The experimental fact that two-photon response of the silicon sample is relative to the applied electric field shows that DFA is the main physical mechanism of two-photon response and establishes the foundation for fabricating high-sensitivity two-photon response Si photodetector.     

用发光二极管的电致发光过程测普朗克常量

按光电效应原理普朗克常量可通过光电倍增管的反向截止电压测得,由于受环境光以及光电管本身噪声电流的影响,结果的精度不够理想。而发光二极管是在外界电场作用下通过PN结上的载流子相互复合产生自发辐射,辐射光子的能量直接决定于外加二极管的正向导通阈值电压,不受外界因素的影响,因此能得到较理想的结果。     

Study of the photoelectric properties of cadmium telluride surfaces in contact with electrolytes

The photoelectric properties of the surface of n-type cadmium telluride single crystals of various specific resistivities were investigated by measuring illumination-induced changes of the electrode potential of the crystals in aqueous electrolytes as functions of the polarization current, the intensity of the illumination, and the spectrum of the incident light. It was established that the observed photoeffect results from electron-hole pairs generated in the surface barrier regions of cadmium telluride. A photoelectric response was not observed in the case of p-type samples.     

用电容充电法测量普朗克常量

提出一种利用光电管产生的光电流给电容充电来准确测量光电管截止电压的方法,从而得到普朗克常量.实验中采用了6种颜色的LED器件做光源直接照射光电管上,并通过具有高输入阻抗的数据采集卡实时测量电容两端的电压.实验测得的普朗克常量值与公认值的误差小于3％.     

空气中尘土的浓度测量及其应用

当一定频率的光照到特定的金属表面时，金属会产生光电子并产生光电流，其光电流的大小与光强成正比，而光强与发射光的光强和光在传播过程中的煤质有关。当射光强一定时，其光电流大小与媒质有关。当光线穿过一定浓度尘土的空气时，其光电流大小与媒质浓度成反比，根据这一原理，我们可以通过测量光电流的大小来测量尘土的浓度。     

激光喇曼分光计超低杂散光测试中有关问题的探讨

本文根据激光喇曼分光计中超低杂散光测试的若干特殊问题提出了几点考虑。为了获得10~(-12)量级以下的杂散光测试限,文章重点就本实验所用的测试光源,前置单色器,光入射方式、分段减光方法及光电检测系统等问题进行了一些讨论,并给出了相应的实验结果。     

聚合物分散液晶光栅的衍射特性的研究

报道了一种由聚合物分散液晶膜与具有周期性条状电极结构板结合的新型光栅器件，借助于聚合物分散液晶膜的电光特性，这种栅对入射光的散射或衍射取决于对其施加的电压，即它是电场可调的，实验结果显示出当驱动电压超过器件器件阈值电压时，衍射光的强度和衍射斑的可见级次被电场调制，而且它能入射光的线性偏振态变为椭圆偏振态。