离散效应对高强度激光三次谐波转换的影响

使用分步傅里叶变换和四阶龙格库塔法(R-K) ，对高强度激光以Ⅰ/Ⅱ类角度失谐方式，在KDP晶体中的谐波转换进行了研究，详细讨论了离散效应对三次谐波转换的影响。结果表明，离散效应不但降低了三次谐波转换效率，而且使谐波光束质量显著降低；初始入射基频光束腰半径较小时，离散效应是二次谐波转换和三次谐波转换效率降低的主要因素，失谐角对三次谐波转换的影响较小；随着束腰半径的增加，离散效应的影响逐渐减小，失谐角对三次谐波转换的影响逐渐增加。     

离散效应对高强度激光三次谐波转换的影响

 使用分步傅里叶变换和四阶龙格库塔法(R-K) ，对高强度激光以Ⅰ/Ⅱ类角度失谐方式，在KDP晶体中的谐波转换进行了研究，详细讨论了离散效应对三次谐波转换的影响。结果表明，离散效应不但降低了三次谐波转换效率，而且使谐波光束质量显著降低；初始入射基频光束腰半径较小时，离散效应是二次谐波转换和三次谐波转换效率降低的主要因素，失谐角对三次谐波转换的影响较小；随着束腰半径的增加，离散效应的影响逐渐减小，失谐角对三次谐波转换的影响逐渐增加。     

三阶非线性效应对三次谐波振荡转换的影响

使用快速傅里叶变换和四阶龙格-库塔法,对KDP晶体内以Ⅰ／Ⅱ类角度失谐设置方式的高强度激光三次谐波振荡转换进行了研究,考虑了谐波转换过程中的三阶非线性x^[3]、衍射、离散等效应,并着重研究了KDP晶体的三阶非线性效应对高强度激光三次谐波转换的影响。研究表明,三阶非线性效应降低了三次谐波振荡转换效率,增大了相位扰动对3ω光束的强度调制,然而通过增加二倍频的失谐角△θ8,可以避免三阶非线性效应对三次谐波振荡转换带来的不利影响。     

晶体表面畸变的X射线双晶衍射研究

本文介绍了表面畸变的晶体中X射线动力学衍射分层模型的计算原理和通过计算机模拟双晶摇摆曲线获得畸变层信息的方法,讨论了不同的双晶排列方式对摇摆曲线和模拟计算的影响,分析了畸变层内应变、损伤分布与摇摆曲线的关系,并以B⁺注入Si(100)晶片为例,给出了模拟结果。 关键词：     

SrTiO3基片的晶体质量及表面粗糙结构的X射线研究

用X射线双晶衍射摇摆曲线以及双晶X射线形貌对两个SrTiO₃基片的单晶质量进行了对比研究，并用X射线掠入射镜面反射及漫散射研究了它们的表面粗糙结构．结果表明，两个SrTiO₃基片中都存在镶嵌缺陷，其中一个样品的晶体质量相对较高．两个样品的表面粗糙结构相差很大，包括均方根粗糙度σ和横向相关长度ξ．σ分别为（0.5±0.1）和（1.3±0.1）nm，ξ分别为（1200±200）和（300±20）nm．样品的表面粗糙将增加Ｘ射线的漫散射强度而降低镜面反射的强度．晶体质 关键词：     

美国同步辐射考察报告

 从通常的晶体单色器△E≈1-2eV的能带宽度提高到10^-8～10^-9eV的核共振宽度,中间往在需要有一级预置单色器,将带宽△E进一步压缩到meV量级,它通常选用Si（10,6,4）或Si（8,4,0）的切割型双晶单色器（Channel Cut）来完成.建议用斜切晶面的切割型双晶单色器来完成,其Bragg角的调整用自制的长杠杆调节机构来实现.通常市售的Huber转角台昂贵且精度不够,切割型双晶单色器,两个平面间夹角的细调,用压紧弹簧螺杆来调节,应用接近室温的循环恒温水保持晶体温度的恒定,偏差在±0.1℃.讨论中也有反对使用预单色器的意见,认为预单色器虽然能改进信噪比,但会严重影响光源强度.     

发光多孔硅表面微结构及其晶格畸变的实验研究

用电化学方法制备了不发光多孔硅和发光多孔硅,用X射线双晶衍射对两类多孔硅表面进行了微结构分析和晶体质量表征,实验表明两类多孔硅的微结构间存在着很大差别。不发光多孔硅表面对X射线的双晶衍射摇摆曲线可解叠成两个峰,它们分别来自样品多孔层和单晶硅衬底,而发光多孔硅对X射线的双晶衍射摇摆曲线呈高斯对称分布,不可解叠。发光多孔硅比不发光多孔硅表面晶体质量差,且电化学腐蚀越严重,表面晶体质量下降也越严重。     

人工水晶-x面上巴西双晶的形成机制

本文以人工水晶-x面上的巴西双晶作为研究对象,在实验的基础上,利用X射线衍射形貌术和电子探针显微分析等手段,研究了双晶的形成机制,同时分析了Kern的双晶成核动力学理论的不足之处。作者提出了双晶界应变能势垒的概念,认为由于晶体的不完整性提高了晶体本身的能量状态,结果相对降低了应变能势垒的高度,使得双晶易于发生。本文结合晶体生长实验和晶体缺陷的测试,分析了双晶形成与籽晶取向、杂质、晶体缺陷的相互关系,着重指出缺陷对双晶形成的影响。本文还以凹入角生长机制讨论了双晶的发育。 关键词：     

X射线驻波方法研究半导体超薄异质外延层

利用双晶单色器和精密二圆衍射仪,在北京同步辐射装置建立了同步辐射X射线驻波实验技术,并用这一实验技术结合X射线衍射方法,研究了Si晶体中外延生长的起薄Ge原于层的微结构。实验结果表明,由于Ge原予的偏析,在Si晶体样品中形成了共格生长的GexSi1-x合金层,浓度平均值为x≈0.13;650℃退大会使Ge原予向表面扩散,Si晶体中的合金层消失,在晶体表面形成接近纯Ge的单原于层。     

Si掺杂对AlGaInP/GaInP多量子阱性能的影响

采用LP-MOCVD技术在n-GaAs衬底上生长了AlGaInP／GaInP多量子阱红光LED外延片。以X射线双晶衍射技术和光致发光技术对外延片进行了表征,研究了Si掺杂对AlGaInP／GaInP多量子阱性能的影响。研究表明：掺Si能大大提高(Al0．3Ga0.7)0.5In0.5P／Ga0.5In0.5P多量子阱的发光强度。相对于未故意掺杂的样品,多量子阱垒层掺Si使多量子阱的发光强度提高了13倍,阱层和垒层均掺Si使多量子阱的发光强度提高了28倍。外延片的X射线双晶衍射测试表明,Si掺杂并没有使多量子阱的界面质量变差。     

时间位相调制对高强度三次谐波转换的影响

在惯性约束聚变研究中,为了利用光谱色散进行光束匀滑以及抑制KDP晶体等大口径光学元件中的横向受激布里渊散射,通常需要对激光脉冲进行时间位相调制.详细讨论了高功率条件下KDP晶体Ⅰ/Ⅱ角度失谐三倍频方案中,时间位相调制对三次谐波转换效率和脉冲频谱的影响.研究结果表明,时间位相调制会导致三次谐波转换效率明显下降.     

X射线双晶衍射技术

一、双晶衍射仪的原理 当一束入射X射线射入第一晶体A后,从A晶体出来的衍射线,又作为第二晶体B的入射线,从B晶体出来的衍射线用计数管或底片接收进行分析.双晶衍射仪中两个晶体通常处于(n,-n)平行衍射位置.仪罩工作时,第二晶体的转角θ稍微转动,用来记录它的摆动曲线(积分曲线),以测量试样表面层的微量应变或点阵常数的微小变化. 二、仪器的理论精度 分析了W.L.Bond[1]设计的多用途双晶X射线测角仪,就可绘出双晶衍射仪的衍射几何. 测量双晶衍射仪精度的方法,是用铜Ka1辐射作硅(111)面的摆动曲线,测量半峰高宽度(简称半峰宽),再和理论计…     

X射线驻波方法研究半导体超薄异质外延层

利用双晶单色器和精密二圆衍射仪,在北京同步辐射装置建立了同步辐射X射线驻波实验技术,并用这一实验技术结合X射线衍射方法,研究了Si晶体中外延生长的超薄Ge原子层的微结构.实验结果表明,由于Ge原子的偏析,在Si晶体样品中形成了共格生长的Ge_xSi_1－x合金层,浓度平均值为x≈0.13;650℃退火会使Ge原子向表面扩散,Si晶体中的合金层消失,在晶体表面形成接近纯Ge的单原子层.     

双晶单色器弧矢聚焦晶体面形有限元分析

简要介绍了弧矢聚焦双晶单色器的基本原理、聚焦晶体的压弯以及鞍形形变的抑制,提出了柔性铰链弧矢聚焦晶体压弯机构,对弧矢聚焦晶体衍射面的子午形变和弧矢弯曲面形进行了有限元分析;用光学追踪程序SHADOW得出了弧矢聚焦晶体衍射面面形对单色器的光通量和分辨率的影响。     

蓝宝石表面处理对氮化镓薄膜的影响

采用化学方法腐蚀c-面蓝宝石衬底，以形成一定的图案；利用LP-MOCVD在经过不同腐蚀时间的蓝宝石衬底上外延生长GaN薄膜。采用高分辨率双晶X射线衍射（DCXRD）、三维视频光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）进行分析。结果表明，对蓝宝石衬底腐蚀50min情况下，外延生长的GaN薄膜晶体质量最优，其（0002）面上的XRD 半峰全宽为202.68arcsec，（10-12）面上的XRD 半峰全宽为300.24arcsec；其均方根粗糙度（RMS）为0.184nm。     

高功率高效率三次谐波二维数值模拟研究

对大口径、高功率情况下的三次谐波转换 ,选择 KDP晶体 Type / Type 匹配角度失谐的三倍频方案 ,并从非线性三波耦合方程组出发 ,采用离散傅立叶变换和四阶龙格 -库塔 ( R-K)积分方法 ,编制了二维模拟三次谐波转换的计算程序。计算了各种晶体厚度和不同失谐角条件下 ,二、三次谐波的转换特性和效率。并对入射基频光为六阶超高斯分布时的三倍频器进行了优化 ,三倍频转换效率达80 % ,此时具有较大的动态范围和较高的三倍频转换效率     

高功率高效率三次谐波二维数值模拟研究

 对大口径、高功率情况下的三次谐波转换,选择KDP晶体TypeⅠ/TypeⅡ匹配角度失谐的三倍频方案,并从非线性三波耦合方程组出发,采用离散傅立叶变换和四阶龙格库塔(R-K)积分方法,编制了二维模拟三次谐波转换的计算程序。计算了各种晶体厚度和不同失谐角条件下,二、三次谐波的转换特性和效率。并对入射基频光为六阶超高斯分布时的三倍频器进行了优化,三倍频转换效率达80%,此时具有较大的动态范围和较高的三倍频转换效率。     

带隙法测定SiGe/Si材料的应变状态

从固体模型理论的结果出发，计算了生长于Si（100）衬底上x值小于085的Si_1-xGe_x合金材料（能带结构为类Si结构）的间接带隙与应变的关系，结 果表明，应变的S iGe材料的带隙和完全弛豫状态下材料的带隙之差与应变呈线性关系.基于这一结果，提出了 用测量带隙来间接测定SiGe/Si应变状态的方法.用带隙法和x射线双晶衍射法测量了不同应 变状态下的SiGe/Si多量子阱材料的应变弛豫度，两者可以较好的符合，表明带隙法测量SiG e应变弛豫度是可行的. 关键词： SiGe合金 应变 带隙     

高斯脉冲非理想条件下的谐波转换规律

对于实际的大口径高功率激光器而言,I/II类角度失谐三倍频系统的谐波转换规律常常偏离理想情况。为了研究其实际的谐波转换规律,以便于指导实际情况的晶体调试,研究了各种非理想条件下,比如1ns高斯脉冲,不同波面半径和晶体损耗对三倍频谐波转换的影响。研究结果表明:高斯形脉冲的三倍频外效率绝对值比平顶脉冲降低了10%;为了追求最高三倍频外效率,由于受1ns高斯脉冲和三倍频晶体损耗的影响,二倍频晶体的最佳内失谐角是160μrad而非220μrad,二倍频内部效率最佳平均值并非为67%,而是在60%~63%左右为最佳,并且晶体损耗越高,二倍频内部效率的最佳平均值越低;功率密度越高,波面半径和发散角对谐波转换的影响越大。     

周期极化非线性晶体中太赫兹波辐射研究

 从理论上详细研究了飞秒激光在周期极化非线性晶体中由光整流效应产生的太赫兹（THz）波辐射。利用天线辐射原理和光栅衍射理论，着重研究THz波辐射的频域场和时域场的分布。讨论和分析了THz波辐射的中心频率、频谱宽度和电场随辐射角的变化。研究表明，THz波的带宽反比于晶体的长度或光栅数，电场随辐射角呈准谐波变化。