本征GaAs中电子自旋极化对电子复合动力学的影响研究

采用时间分辨圆偏振光和线偏振光抽运-探测光谱,研究了9.6 K温度下本征GaAs中自旋极化电子与非极化电子的复合动力学及其随光子能量演化.发现自旋极化对电子复合动力学具有显著影响.仅在导带底附近测量时,两种方法测试到的复合寿命一致,而在高过超能量电子态测量时,两种方法测试到的复合寿命不一致.指出时间分辨法拉第光谱中,用于反演求解电子自旋相干寿命的电子复合寿命应该使用圆偏振光抽运-探测获得的复合寿命,而不是线偏振光抽运-探测获得的寿命.理论计算与实验结果吻合较好. 关键词： 圆偏振光抽运-探测光谱 自旋量子拍 自旋极化 GaAs     

亚10 fs激光脉冲产生中的受激拉曼散射与四波混频效应

自行搭建的自锁模钛宝石激光器工作在下稳区的上边界附近,采用熔融石英棱镜对在激光器谐振腔的腔内和腔外同时进行群速度色散补偿.随着腔内棱镜对提供色散补偿的变化,输出激光脉冲的频谱会突然展宽至664—840nm,其空间模式也由基横模变化至衍射环状结构,这是受激拉曼散射和四波混频效应导致锁模激光脉冲频谱进一步展宽的结果.在此状态下自锁模钛宝石激光器可实现670—865nm范围的波长调谐.如此宽的频谱为钛宝石激光器产生亚10fs激光脉冲提供了必要的条件. 关键词： 飞秒激光脉冲 受激拉曼散射 四波混频 群速度色散     

具有分光功能的电吸收调制器分析

利用有限差分光束传播法和导模传输分析法,对GaAs/AlGaAs多量子阱波导型电吸收调制器和多模干涉型分束器的光传播特性进行了理论分析,提出了制作具有分光功能的电吸收调制器的设想,并进行了模拟和实验验证.     

具有调制功能的多模干涉型1×3分束器

提出了利用量子约束斯塔克(Stark)效应制作具有调制功能的多模干涉型1×3分束器的设计思想,并详细分析了这种光分束器的工作原理。根据理论计算结果,制作了具有调制功能的多模干涉型1×3分束器。分束器的脊型多模波导长度为275μm,宽度为10μm,波导层采用GaAs/AlGaAs多量子阱结构,厚度约为0.2μm;电极采用共面波导结构。首先用有限差分光束传播法模拟了器件的光波传播特性,然后进行了初步的实验验证。理论模拟和实验结果表明,波长为0.86μm的高斯光束对称入射到多模波导的中心,器件实现了3分束功能;施加3 V的直流偏压,器件的调制深度达90%以上、调制带宽为2 GHz,实现了电吸收调制功能。     

高温超导氧化物中非平衡载流子的能量弛豫与电声相互作用

利用超导体中非平衡能量平衡模型,研究室温下YBa₂Cu₃O_7-δ(δ=0.1,0.4,0.8)和PrBa₂Cu₃O₇外延膜中光激活非平衡载流子的弛豫动力学,计算了电声耦合常数λ发现随着氧含量的降低及用Pr替代Y,Cu-O面上空穴Fermi面向Cud⁹/d¹⁰带方向移动,非平衡载流子的驰豫时问增加而电声耦合常数明显减小.这一结果与瞬态反射谱测量结果符合得很好.这表明载流子浓度的降低减弱了电声相互作用,而这种作用可能是一种实空间的局域相互作用.     

共面微带传输线超短电脉冲传输特性

本文用快速傅里叶变换对LTGaAs衬底共面微带传输线光生超短电脉冲的时域传输特性进行了数值计算结果表明,THz以上高频范围的模式色散、LTGaAs衬底切伦科夫辐射衰减使超短电脉冲信号沿LTGaAs衬底共面微带传输线超传输时波形畸变,初始光生电脉冲越窄,则信号波形畸变越严重减簿衬底厚度可降低LTGaAs衬底共面微带传输线的模式色散和辐射衰减,有利于改善LTGaAs衬底共面微带传输线亚皮秒超短电脉冲的传输特性.     

COHERENT OPTICAL PHONON EXCITATION BY FEMTOSECOND LASER PULSE IN YBa2Cu3O7-δ THIN FILMS

With a correlation of nonequilibrium carriers relaxation and coherent phonons displacive excitation, the coherent optical phonon oscillations in YBa₂Cu₃O_7-δ thin films excited by femtosecond laser pulse are simulated theoretically. It is revealed that as the oxygen concentration decreases, the coherent phonon oscillations become easier to be observed due to the decrease of the local coupling between the carriers and the lattice vibrations in the CuO₂ plane.     

Existence of the transverse relaxation time in optically excited bulk semiconductors

Two basic types of depolarization mechanisms, carrier-carrier (CC) and carrier-phonon (CP) scattering, are investigated in optically excited bulk semiconductors (3D), in which the existence of the transverse relaxation time is proven based on the vector property of the interband transition matrix elements. The dephasing rates for both CC and CP scattering are determined to be equal to one half of the total scattering-rate-integrals weighted by the factors (1-\cos\chi), where \chi are the scattering angles. Analytical expressions of the polarization dephasing due to CC scattering are established by using an uncertainty broadening approach, and analytical ones due to both the polar optical-phonon and non-polar deformation potential scattering (including inter-valley scattering) are also presented by using the sharp spectral functions in the dephasing rate calculations. These formulas, which reveal the trivial role of the Coulomb screening effect in the depolarization processes, are used to explain the experimental results at hand and provide a clear physical picture that is difficult to extract from numerical treatments.     

微扰法求解铅玻璃中的涡旋空间光孤子

在量子力学的微扰理论框架下,利用微扰法求解得到了1+2维强非局域非线性介质——铅玻璃中二阶微扰修正的"类拉盖尔高斯型"涡旋孤子的近似解析解。从非局域非线性薛定谔方程(NNLSE)出发,以铅玻璃中的真实折射率与Snyder-Mitchell(SM)模型中描述的抛物线型折射率的差值为微扰,以SM模型中的拉盖尔高斯孤子解为基态解,求得了铅玻璃材料中二阶微扰修正的"类拉盖尔高斯型"涡旋孤子的解析解。拓扑荷值分别为1、2、3、4的微扰修正的"类拉盖尔高斯型"光孤子比未加微扰的拉盖尔高斯型光孤子更稳定,非常接近孤子真解的传输行为。     

量子阱中电子自旋注入及弛豫的飞秒光谱研究

采用飞秒脉冲的饱和吸收光谱方法研究了GaAs/AlGaAs多量子阱中电子自旋的注入和 弛豫特性，测得电子自旋极化弛豫时间为80±10ps.说明了电子自旋 轨道耦合相互作用引 起局域磁场的随机化，是导致电子的自旋极化弛豫的主要机理. 关键词： 自旋电子学 半导体量子阱 飞秒激光光谱 自旋 轨道耦合