施加电场的半抛物量子阱中的二阶非线性光学极化率

利用量子力学中的紧致密度矩阵方法,研究了施加电场的半抛物量子阱中的二阶非线性光学极化率(光整流系数),得到了此系统的光整流系数的解析表达式.数值计算的结果表明,随着电场强度的增加,光整流系数几乎线性随之增加,而且在同样的电场强度及抛物束缚势频率作用下,半抛物量子阱模型中的光整流系数比抛物量子阱模型中的值大一个数量级,这是由于我们所选模型本身的非对称性以及电场进一步使这种非对称性增强的缘故.     

耦合量子点的三阶非线性光学特性

本文研究了两个耦合的圆型量子点的三阶光学非线性,并且利用密度矩阵算符理论导出了三次谐波产生的表达式.最后,以GaAs耦合量子点为例作了数值计算,并绘出了三次谐波产生与耦合量子点中的电子数以及光子能量之间的依赖关系.     

量子盘中的三阶非线性光学极化率

利用密度矩阵方法讨论了量子盘中的三阶非线性光学极化率,导出了近共振条件下的三次揩波的解析表达式,并以GaAs量子盘为例进行了具体的计算。结果表明,GaAs量子盘中的三阶非线性光学极化率要比GaAs量子阱的大几十倍。而且,选取适当的参量,可在吸收系数相对较小的情况下获得较大的折射率。     

非对称量子阱中的二阶非线性光学极化率

本文主要研究了一个特殊非对称量子阱中的二阶非线性光学极化率,并且利用量子力学中的密度矩阵算符理论和迭代方法导出了二次谐波极化率的解析表达式.最后,以典型的GaAs/AlGaAs非对称量子阱为例作了数值计算.数值结果表明,较大的二次谐波极化率与系统的非对称性有关,系统的非对称性越大,二次谐波极化率越大.     

硒化铅量子点聚乙烯醇薄膜的三阶非线性光学特性

通过湿化学方法制备了具有三阶非线性光学性质的硒化铅/聚乙烯醇复合物薄膜.采用透射电镜和扫描电镜对硒化铅量子点的尺寸和薄膜的形貌进行表征.运用Z扫描方法,研究了薄膜在波长为532nm,脉冲宽度为38ps条件下的三阶非线性光学性质.实验结果表明:合成的硒化铅量子点尺寸在10nm左右,属于强量子受限,制备的薄膜表面粗糙度比较好;薄膜在皮秒脉冲激光作用下呈现负的非线性折射效应和反饱和吸收性质,其三阶非线性极化率χ(3)为3.6×10-11 esu.     

水溶性CdTe量子点的三阶光学非线性极化特性

利用超短脉冲Z扫描技术和光学Kerr效应研究了以巯基丙酸为稳定剂的CdTe量子点水溶液的三阶光学非线性极化特性. 在532nm,30ps和800nm,130fs脉冲激光激发下, 发现分别具有正负相反取值的三阶光学非线性折射率,自由载流子吸收和双光子吸收分别是这两种脉冲激光激发下三阶光学非线性吸收的起因. 测量得到CdTe量子点的三阶光学非线性极化率约为CS₂的32倍, 在520—700nm光谱区的CdTe量子点的光学响应时间小于400fs. 关键词： CdTe量子点(QDs) Z扫描 三阶光学非线性极化特性 双光子吸收     

加偏置电场量子阱中的电光效应

利用量子力学中密度矩阵方法研究了加偏置电场的量子阱中电光效应的解析表达式,并以典型的GaAs量子阱为例进行了数值计算.研究结果表明,电光效应随偏置电场的增大和阱宽的减小而增强,通过调节阱宽和偏置电场的强度,在该系统中可以获得一个大的电光效应系数.     

量子阱非线性光学研究进展

综述了量子阱非线性光学领域近年来实验工作的进展，重点介绍了共振增强的二阶和三阶非线性效应、光折变效应、量子阱光调制器和ＩＶ族材料的非线性过程，指出该领域发展迅速，应用前景十分广阔。     

ZnSe－ZnS量子阱的光学非线性

半导体量子阱及超晶格材料具有室温激子效应以及强的光学非线性从而得到人们广泛的重视。利用半导体量子阱和超晶格可以制备出高速度、低闭值、小尺寸及室温工作的半导体激光器、光双稳器件等一系列光电子器件.     

Sb量子点掺杂钠硼硅玻璃的三阶光学非线性

采用溶胶-凝胶法以正硅酸乙酯、硼酸、金属钠为前驱体合成了含Sb量子点的钠硼硅玻璃。紫外-可见(UV-vis)吸收光谱分析表明量子点玻璃的表面等离子体共振吸收峰在566nm附近;利用飞秒激光钛宝石Z-扫描(Z-scan)技术在800nm波长处对玻璃样品的非线性光学性质进行研究,得到了该玻璃的非线性折射率γ,非线性吸收系数β和三阶非线性极化率χ(3)分别为8.59×10-17 m2/W、1.80×10-10 m/W、4.75×10-11 esu;X-射线粉末衍射(XRD)分析表明具有斜方六面体晶相结构的Sb量子点成功的掺入到玻璃基体中;通过透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对量子点的尺寸大小和颗粒分布进行了表征,结果显示Sb量子点在玻璃中呈规则的球形,并且颗粒尺寸在19~25nm之间。     

柱形量子点中的三阶极化率

利用量子力学的密度矩阵理论,在有效质量近似下，采用有限深势阱模型，导出了柱形量子点的三阶非线性极化率的解析表达式.通过数值计算，分析了GaAs/AlβGa1－βAs柱形量子点的三阶非线性极化率与量子点尺寸、掺杂浓度、入射光的频率和偏振方向等参量的关系.结果表明，三阶极化率峰值位置与这些参量密切相关，并且对于确定频率和偏振方向的入射光以及材料的掺杂浓度，存在与之相匹配的量子点尺寸，使三阶极化率达到极大，比体材料的相应值高出2个数量级以上.     

A Polaron in a Quantum Dot Quantum Well

The polaron effect in a quantum dot quantum well (QDQW)system is investigated by using the perturbation method. Both the bound electron states outside and inside the shell well are taken into account . Numerical calculation on the CdS/HgS QDQW shows that the phonon correction to the electron ground state energy is quite significant and cannot be neglected.     

Third-Order Nonlinear Optical Susceptibility of Special Asymmetric Quantum Wells

A detailed procedure for the calculation of the third-harmonic-generation susceptibility tensor is given in special asymmetric quantum wells, and an analytic formula for the third-harmonic-generation susceptibility is obtained by the compact density matrix approach and the iterative procedure. Finally, the numerical results are presented for typical GaAs/AlGaAs asymmetric quantum wells. The calculated results show that the origin of the large thirdharmonic-generation susceptibility is due to the increase in asymmetry of the quantum well.     

球形ZnS/CdSe/ZnS核壳壳量子点的三阶极化率参量相关特征

在有效质量近似下,利用量子力学的密度矩阵理论,采用无限深势阱模型导出了三层球型量子点的三阶非线性光学极化率(自聚焦)的解析表达式.通过数值计算,分析了ZnS/CdSe/ZnS球型核壳结构量子点的三阶极化率(自聚焦)与量子点尺寸和入射光频率之间的关系.结果显示,量子点尺寸增大时,自聚焦效应三阶极化率(自聚焦)的峰值高度增大,峰值位置红移.本文的讨论为实验研究和实际应用提供了理论依据,对于光电器件的研究和改进有参考价值.     

球形ZnS/CdSe/ZnS核壳壳量子点的三阶极化率参量相关特征

在有效质量近似下,利用量子力学的密度矩阵理论,采用无限深势阱模型导出了三层球型量子点的三阶非线性光学极化率(自聚焦)的解析表达式.通过数值计算,分析了ZnS/CdSe/ZnS球型核壳结构量子点的三阶极化率(自聚焦)与量子点尺寸和入射光频率之间的关系.结果显示,量子点尺寸增大时,自聚焦效应三阶极化率(自聚焦)的峰值高度增大,峰值位置红移.本文的讨论为实验研究和实际应用提供了理论依据,对于光电器件的研究和改进有参考价值.     

Morse势阱中的光检波效应

利用量子力学中的密度矩阵算符理论和迭代方法，得到Morse势阱中的光检波系数的解析表达式。并以典型的GaAs/AlGaAs莫尔斯量子阱为例进行数值计算。研究结果表明，较大的光检波系数与系统的非对称性有关，系统的非对称性越大，光检波系数越大。     

正切平方量子阱中三次谐波产生的研究

用量子力学中的密度矩阵算符理论推导出了正切平方量子阱中三次谐波产生的解析表达式,并以典型的GaAs正切平方量子阱为例进行数值计算.计算结果表明,该势阱中的三次谐波系数与势阱深度y0、势阱宽度b和弛豫常数(Π)Γ有关.通过调节V0、b和(Π)Γ可以获得比较大的三次谐波系数,从而为实验研究和实际生产提供必要的理论依据.     

ZnS/CdSe量子点中线性和三阶非线性光吸收系数研究

在有效质量近似下,利用量子力学的密度矩阵理论,采用无限深势阱模型,从理论上研究了ZnS/CdSe柱型核壳结构量子点中线性和三阶非线性光吸收系数。导出了柱型量子点中线性和三阶非线性光学吸收系数的解析表达式,分析了该系统在不同条件下线性和三阶非线性光吸收系数与入射光频率之间的关系。改变系统的参数,该系统的光吸收系数呈规律性变化。计算结果表明:弛豫时间τ、入射光强I和壳半径R2对系统的吸收系数α有很大的影响,从而为实验上研究核壳结构量子点的非线性光学效应提供了必要的理论依据。     

Studies on the Second-Order Nonlinear Optical Properties of Parabolic and Semi-parabolic Quantum Wells with Applied Electric Fields

Within the framework of compact density matrix approach and iterative procedure, a detailed procedure for the calculation of the second-harmonic generation (SHG) susceptibility tensor is given in the electric-field-biased parabolic and semi-parabolic quantum wells (QWs). The simple analytical formula for the SHG susceptibility in the systems is also deduced. Numerical results on typical AlGaAs/GaAs materials show that, for the same effective width, the SHG susceptibility in semi-parabolic QW is larger than that in parabolic QW due to the self-asymmetry of the semi-parabolic QW, and the applied electric field can make the SHG susceptibilities in both systems enhance remarkably. Moreover, the SHG susceptibility is also related to the parabolic confinement frequency and the relaxation rate of the systems.     

玻璃掺杂量子点的倍频效应产生的理论研究

应用统计理论和量子力学理论对量子点掺杂的倍频效应产生的机制与量子点倍频光的电极化率与量子点的尺寸大小的关系进行了理论研究，结果较好地解释了实验所观察到的规律。