Preparation and 1.06μm Fluorescence Decay of Nd~(3+)-Doped Glass Ceramics Containing NaYF_4 Nanocrystallites

Considered to be a candidate for large-size bulk materials used in lasers and other fields,Nd~(3+)-doped glass ceramics containing NaYF_4 nanocrystallites are prepared.Using x-ray diffraction and transmission electron microscopy,we show that pure cubic NaYF4 is well precipitated in the glass matrix.To obtain the optical property of this material at 1.06 μm,the fluorescence decay of ~4F_(3/2) energy levels is measured and analyzed.It is found that the fluorescence lifetime decreases first and then increases with the increasing dopant concentration due to the existing but finally weakening energy dissipation.As a result,a long radiation lifetime of about 191-444μs is obtained at 1.06μm in the prepared material.It is thus revealed that Nd~(3+)-doped glass ceramic containing NaYF_4 nanocrystallites is a potential candidate as a near-infrared laser material.     

用于量子通信的增益开关半导体激光器研究进展

量子通信是当前量子信息领域的研究前沿和热点。增益开关半导体激光产生技术是一种实现脉冲激光产生的成熟方法,将其与注入锁定技术结合,可以满足量子通信应用对激光脉冲的需求。系统地介绍了增益开关半导体激光器的工作原理和注入锁定方案,以及其在量子密钥分发、量子随机数产生等方面的应用现状,着重从物理原理、实验方案和最新研究进展等方面进行阐述,并对其下一步的发展进行简要展望。     

纳米多孔氮化铌薄膜红外宽带光响应特性

具有超导绝缘相变特性的纳米多孔超导薄膜在红外光电探测领域有着潜在的应用价值,而其在红外波段的宽带光响应特性研究目前尚未见报道.为此,本文以纳米多孔氮化铌(NbN)薄膜为主要对象,研究了其在780—5000nm的近、中红外波长范围内的光响应特性.首先,采用Drude模型拟合的方法,不仅将对实验数据拟合的精度提高了约17%,而且得到了中红外波段的NbN光学参数;进而,采用时域有限差分法分析了加载纳米多孔NbN薄膜的背面对光器件的光响应特性,并给出了能够将纳米多孔薄膜简化为均匀薄膜的Bruggeman等效模型,从而可以将纳米多孔NbN薄膜光响应特性的仿真维度由三维降为一维;最后,基于等效模型和传输矩阵法,对加载纳米多孔NbN薄膜的背面对光器件在近、中红外波段内的光吸收特性进行了优化设计.结果表明:一方面,使用Bruggeman等效模型简化设计过程并不会影响最终结果的正确性;另一方面,仅仅是加载较为简单的光学腔,即可使得探测器的薄膜光吸收率在近、中红外宽带设计时均大于82%,在近红外双波长设计时均大于93.7%,并且多孔薄膜结构具有天然的极化不敏感特性.     

多孔硅蓝光发射与发光机制

在制备出光致发光能量为２．７ｅＶ的发射蓝光多孔硅的基础上对它进行了较系统的研究：测量了它的光致发光时间分辨光谱，用傅里叶交换红外光谱分析了其表面吸附原子的局域振动模，研究了γ射线辐照对其发光的影响，并与发红、黄光的多孔硅作了对比，通过空气中长期存放、激光和紫外线照射的方法，研究了光致发光峰能量为２．７ｅＶ的多孔硅发光稳定性．我们及其它文献中报道的多孔硅蓝光发射的实验结果与量子限制模型矛盾，但能用量子限制／发光中心模型解释．我们认为多孔硅的２．７ｅＶ发光是多孔硅中包裹纳米硅的ＳｉＯ_x层中某种特征发光中心引起的． 关键词：     

稀土掺杂固态量子存储研究进展

量子存储对量子信息网络的实现至关重要,是当前量子信息领域的研究前沿和热点.在实现量子存储的多种媒质中,稀土掺杂固体材料由于具有较长的光学相干时间和较宽的光学吸收带宽而备受研究人员的关注.本文将系统地介绍稀土掺杂固态量子存储在材料体系、存储协议、应用范围等方面的重要进展,着重从物理机理、实验方法和新近成果等方面,阐述基于原子频梳协议的稀土掺杂固态量子存储方案,并对该方案的未来发展做简要展望.     

大气中长期存放与长时间热氧化后多孔硅光致发光峰能量的会聚

改变阳极氧化的工艺条件,制备出光致发光峰能量位于1.4—2.0eV范围内的大量多孔硅样品,其中45块样品在大气中存放一年,102块样品在200℃下热氧化(累计达200小时).在上述两种情况下,光致发光峰能量在氧化后都会聚到1.70—1.75eV能量范围.假设在充分氧化的多孔硅中包裹纳米硅的氧化层中,存在发光能量处于～1.70—1.75eV的发光中心,上述实验结果可以用量子限制/发光中心模型解释. 关键词：     

零偏退火与反偏退火对含氢的Au/n-Si肖特基势垒的控制

〈１１１〉晶向的掺磷的ｎ型硅外延片经等离子进氢后连同未经等离子氢处理的对比片一起淀积金，制得Ａｕ／ｎ－Ｓｉ肖特基势垒。实验结果表明：氢能使Ａｕ／ｎ－Ｓｉ的肖特基势垒高度下降０．１３ｅＶ；含氢的肖特基势垒的高度可以被零偏退火与反偏退火所控制，即零偏退火使含氢的肖特基势垒的高度降低，而反偏退火使含氢的肖特基势垒的高度升高；而且零偏退火与反偏退火对肖特基势垒高的这种控制作用至少在三个循环过程中是可逆的。在反偏退火以后，含氢的肖特基势垒的高度升高的数值不仅与退火时所应用的偏置电压有关，而且与退火温度也有关。