CdSxSe1-x玻璃的光双稳皮秒动力学特性研究

本文在掺CdS_xSe_1-x微晶阵列玻璃中观测到上升和下降时间为20微微秒的光学双稳跳跃过程,并从实验数据估算出CdS_xSe_1-x玻璃的三阶非线性系数为1×10^-8esu,与已报道用简并四波混频实验所测得的三阶非线性系数在数量级上一致,快速的光学双稳开关过程以及大的三阶非线性系数显示这种材料的光学双稳态是属于带填充效应的结果。     

紫外波段有机染料DMT掺杂SiO2薄膜的光谱特性

本文采用溶胶凝胶法合成了紫外波段有机染料DMT掺杂SiO₂薄膜和块体材料薄膜中掺杂浓度高达124×10^-2mol/L,块体材料浓度掺至15×10^-3mol/L由于SiO₂“笼”的束缚作用,在荧光光谱中未观察到荧光猝灭现象;由于SiO₂“笼”的极化作用,370nm的发射峰较其在环己烷中发生了34～44nm左右的红移;580～590nm的发射峰的量子效率比370nm的发射峰略高.     

聚芳香杂环甲烯的三阶非线性光学效应与时间分辨光克尔效应

合成了一系列聚芳香杂环甲烯,包括聚吡咯甲烯和聚噻吩甲烯.采用四波混频法研究材料的共振三阶非线性光学效应(λ＝532nm),其共振二阶超分子极化率γ三阶非线性光学系数分别达到10^-30esu和10^-8esu.选择具有良好溶解性、成膜性的聚吡咯对二甲氨基苯甲烯(PPDMAB),采用飞秒时间分辨光克尔效应方法研究材料的非共振三阶非线性光学效应(λ=790nm).实验表明,翠绿亚胺碱溶液的光克尔信号仅表现一超快响应的成分,归功于π电子云扭转产生的非共振激发.PPDMAB的非共振二阶超分子极化率γ三阶非线性光学系数分别达到γ=5.78×10^-32esu和χ⁽³⁾=1.26×10^-10esu.     

Cd_xHg_（1－x）Te／SiO_2固溶体微晶掺杂玻璃三阶非线性光学性质的

本文首次报道了对采用溶胶凝胶和原位生长工艺制备的Ｃｄ_ｘＨｇ_(１－ｘ)Ｔｅ／ＳｉＯ_２固溶体微品掺杂玻璃进行的三阶非线性光学性质实验研究及其结果。利用回返式简并四波混频技术，测得该固溶体掺杂玻璃的三阶非线性极化率的值为１０￣（－１２）ｅｓｕ量级。此结果比纯ＳｉＯ_２基体提高了２个数量级。表明该固溶体掺杂玻璃三阶非线性明显增强，在同样条件下，测得ＣＳ_２的三阶非线性极化率ｘ（３）为（１．７±０．２）×１０￣(－１２)ｅｓｕ，与国际上报道完全一致。     

多层纳米硅复合膜的共振光学非线性

本文采用简并四波混频技术在室温下研究晶化a-Si:H/a-SiN_x:H多层纳米硅复合膜三阶非线性光学性质,首次观察到这种多层膜的相位共轭信号,在共振光波波长λ=589nm处实验所用样品的三阶非线性极化率为χ⁽³⁾=1.4×10^-6esu,分析表明其非线性光学响应增强的原因是纳米硅的强量子限域作用.     

单光束对“对一苯并噻唑基尾式铁(Ⅲ)卟啉”非线性光学特性的研究

本文用单光束研究了“对一苯并喀基尾式铁(Ⅲ)卟淋”的非线性光学特性,发现该样品有反饱和吸收效应及由其导致的光眼幅特征;用Z扫描法测得其三阶非线性极化率达到1.53×10^-12esu.     

R2O-B2O3-S-iO2系统光导纤维包层玻璃的研究

研究了R₂O—B₂O₃—SiO₂系统玻璃中的双碱(KO₂、Na₂O)效应,引入Al₂O₃的抗水效应,硼酸盐的挥发,加入CaF₂等澄清剂对玻璃粘度,透光率等影响,并在此基础上确定了在R₂O—B₂O₃—SiO₂系统玻璃中能与光导纤维芯玻璃F⁶²⁶/₃₅₆匹配良好的包层玻璃的基础成份:SiO₂69～71,B₂O₃8～12,R₂O11～20(均为Mol%),在基础成分中添加少量的Al₂O₃、RO(CaO、MgO、Z_nO)及适量的CaF₂等澄清剂、制得了具有不同温度变化的粘度,折射率(N_D-1.1537～1.5163)和热膨胀系数值室温15°～120℃范围,α=(79.1～81.0)×10^-7/℃的包层玻璃。其中BP—81—16号包层玻璃已投入生产,它与光纤芯玻璃F⁶²⁶/₃₅₆组合拉制的光导纤维的性能远优于改良3号**光导包层玻璃。     

Nd掺杂对Bi4Ti3O12铁电薄膜的微结构和铁电性能的影响

利用溶胶-凝胶法在Pt/Ti/SiO₂/Si(100)衬底上制备了Nd掺杂Bi₄Ti₃O₁₂(Bi_4-xNd_xTi₃O₁₂, x=0.00,0.30,0.45,0.75,0.85,1.00,1.50)铁电薄膜样品.研究了Nd掺杂对Bi₄Ti₃O₁₂薄膜的微结构和铁电性能的影响.研究结果表明:Nd掺杂未改变Bi₄Ti₃O₁₂薄膜的基本晶体结构.在掺杂量x<0.45时,Nd³⁺只取代类钙钛矿层中的A位Bi³⁺.当x=0.45时,样品剩余极化强度达最大值,在270kV·cm^-1的电场下为32.7μC·cm^-2.掺杂量进一步增加时,结构无序度开始明显增大,Nd³⁺开始进入(Bi₂O₂)²⁺层,削弱其绝缘层和空间电荷库的作用,导致材料剩余极化逐渐下降.当掺杂量x达到1.50时,掺杂离子最终破坏(Bi₂O₂)²⁺层的结构,材料发生铁电-顺电相变.     

用Z-扫描技术研究卟啉铜偶合TiO2/SiO2有机-无机材料的非线性吸收特性

应用溶胶-凝胶技术, 成功地把5,10,15,20-四(4-磺酸苯基)卟啉铜掺杂到SiO₂/TiO₂无机凝胶中, 制备成有机-无机复合材料. 采用开孔Z-扫描技术, 使用波长532 nm、脉宽7ns的YAG脉冲激光为光源, 测定了不同浓度卟啉铜掺杂的SiO₂/TiO₂凝胶Z-扫描曲线. 应用Z扫描理论对获得的曲线进行分析与理论拟合, 得到复合材料的非线性吸收系数. 这些非线性吸收是由材料中卟啉铜的单聚体与二聚体的反饱和吸收所引起. 研究表明, 随着掺杂浓度的增大, 复合材料的非线性吸收明显增强. 掺杂浓度为1.11×10^-4 (A2), 1.48×10^-4 (A3)与3.01×10^-4 mol/L (A4)凝胶的非线性吸收系数分别为1.705×10^-11, 1.892×10^-11和4.854×10^-11 m/W. 讨论了单聚体与二聚体的浓度变化对非线性吸收的影响. 随着掺杂浓度的增加, 凝胶中二聚体与多聚体含量的增加, 导致非线性吸收系数的增大. 同时测定了无机材料对该光源的抗激光损伤阈值为～5 J/cm².     

Er3+单掺及Er3+/Yb3+共掺SiO2-Al2O3-La2O3玻璃光谱性质研究

研究了单掺Er³⁺及Er³⁺/Yb³⁺共掺SiO₂-Al₂O₃-La₂O₃玻璃的光谱性质随稀土离子浓度变化规律,应用McCumber理论计算了玻璃在1.53 μm的发射截面及积分吸收截面.结果表明:在Er³⁺离子掺杂浓度相同时,玻璃在980 nm吸收截面与Yb³⁺掺杂浓度成反比;当样品中Yb³⁺离子掺杂浓度为3.94×10²⁰ cm^-3时,玻璃在1.53 μm的吸收截面和发射截面最大,在1.40～1.60 μm积分吸收截面也最大;Er³⁺/Yb³⁺共掺SiO₂-Al₂O₃-La₂O₃玻璃在1.53 μm的荧光半高宽随Er³⁺掺杂浓度升高而增加,当Er³⁺离子掺杂浓度为2.41×10²⁰ cm^-3时,玻璃的荧光半高宽(FWHM)达到52.5 nm.     

足球烯分子三阶非线性光学性质的研究

报道了有关足球烯分子甲苯溶液中简并四波混频实验.测量出足球烯C_(70)分子和C_(60)分子的三阶超极化率张量y_(1111)分量分别为1.2×10~(-30)esu和4.0×10~(-31)esu.对应于固体样品的三阶非线性光学系数X_(1111)分量分别是2.5×10~(-8)esu和8.5×10~(-9)esu.此结果表明了足球烯分子是现有的非线性光学材料中具有较大三阶非共振电子极化率材料之一.文中还利用自由电子模型解释了非线性光学极化率的起源.     

用近简并三波混频研究半导体掺杂玻璃的非谐振三阶非线性

用近简并三波混频实验方法对半导体CdS_0.4Se_0.6掺杂玻璃在非谐振透明区的三阶光学非线性进行了研究.该实验消除了由于双光子吸收光生载流子的非线性折射产生的五阶非线性效应,仅获得速度快的三阶光学非线性响应.研究结果表明,在非谐振透明区,CdS_0.4Se_0.6掺杂玻璃的三阶非线性极化率并不比它的基底玻璃大很多.量子尺寸效应没有有意义地提高掺杂玻璃中CdS_0.4Se_0.6微晶的三阶非线性极化率,即使较小激子吸收峰的出现也没有发现明显的变化.     

Ti1-xCexO2体系纳米粉体的制备及其结构表征

 采用溶胶凝胶法制备了纳米Ti_1-xCe_xO₂系列样品。利用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、高分辨电子显微镜（HRTEM）对纳米Ti_1-xCe_xO₂系列样品颗粒尺寸、形貌以及固溶区范围和物相组成进行了研究；同时，采用Rietveld结构精修的方法研究了Ce的不同掺杂量对TiO₂晶体结构的影响。实验结果表明，Ce掺杂TiO₂能够形成Ti_1-xCe_xO₂固溶体，Ti_1-xCe_xO₂的固溶区范围在x=0～0.06之间，Ti_1-xCe_xO₂的晶粒度为5～10 nm，平均颗粒粒度约35 nm，且粒度均匀。     

半花菁LB膜的三阶非线性特性

本文利用Z扫描测量技术首次对半花菁LB膜的三阶非线性光学特性进行了研究.实验结果表明,LB多层膜中的半花菁分子具有较高的三阶非线性折射率n²=2.0×10^-8(esu),这主要是半花菁分子中π电子体系的贡献,并且由于532nm在其Q吸收带内,引起三阶非线性的共振增强效应,实验数据与理论拟合结果符合得很好.半花菁LB膜的三阶非线性的响应时间在30ns以内.     

用简并四波混频对聚[3’-甲基-4’-二(N,N-氧亚乙基)胺基-4-硝基偶氮苯癸二酰]薄膜三阶非线性光学性质、光信息储存及光致异构过程的研究

通过简并四波混频法(DFWM)对“聚[3’-甲基-4’一二(N,N-氧亚乙基)胺基-4-硝基偶氮苯癸二酰]”薄膜的三阶非线性光学性质进行了研究,测得其三阶非线性系数X⁽³⁾达到6.6×10^-5esu.通过EFWM,测得样品有很强的光信息储存,另外通过对材料的光致异构过程的研究,测得在上升和下降过程中相位共轭光I^pc与时间t均满足确定的关系式,并与文中所推的理论相符.     

激光光控超导YBa2Cu3Ox薄膜开关的研制

在对光控热电效应开关进行理论分析的基础上,木文提出用YBa₂Cu₃O_x薄膜制作光控开关,并测试了在液氮温度下薄膜开关在不同激光波长下的特征参数,测试的最好结果是响应度R_v(632.8nm,10kHz,1Hz)为217V/W,归一化探测率D_*(632.8nm,10kHz,1Hz)为2.3×10¹¹cm.Hz^1/2/W,响应时间τ为0.21ms.     

CdSxSe1-x半导体微晶掺杂玻璃在抗共振环APM激光器中不能压窄脉

本文对具有较大非线性系数,较快非线性响应和回复时间的CdS_xSe_1-x半导体微晶掺杂玻璃能否在挽共振环(亦称为非谐振环)APM激光器中有效地压缩脉宽等问题做了详尽的理论与实验的切耐与分析。理论计算与实验研究的结果均表明:在抗共振环APM激光器中,应用CdS_xSe_1-x半导体微晶掺杂玻璃不能使超短光脉冲宽度被压窄。     

高组份Al值的AlxGa1-x As和AlxGa1-x As/GaAs/AlxGa1-xAs/GaAs多层结构的MOCVD生长

用自制常压MOCVD系统,在半绝缘GaAs衬底上生长高Al组份Al_xGa_1-xAs（其x值达0.83）,和Al_xGa_1-xAs/GaAs/Al_xGa_1-xAs/GaAs多层结构,表面镜面光亮。生长层厚度从几十到十几μm可控,测试表明外延层晶格结构完整,x值调节范围宽,非有意掺杂低,高纯GaAs外延层载流子浓度n_300K=1.7×10¹⁵cm^-3,n_77K=1.4×10¹⁵cm^-3,迁移率μ_300K=5900cmcm²/V.S,μ_77K=55500cm²/V.S。用电子探针,俄歇能谱仪测不出非有意掺杂的杂质,各层间界面清晰平直。 对GaAs,AlGaAs生长层表面缺陷,衬底偏角生长温度及其它生长条件也进行了初步探讨。     

电子通量对ZnO/K2SiO3热控涂层光学性能的影响

 研究了电子通量对ZnO/K₂SiO₃热控涂层光学性能的影响。分别采用通量为5×10¹¹/cm²·s，8×10¹¹/cm²·s，1×10¹²/cm²·s 和5×10¹²/cm²·s的电子对试样进行辐照。电子辐照下涂层的光学性能发生了退化，并且发现了退化涂层在空气中的“漂白”现象。分析了ZnO/K₂SiO₃热控涂层光学性能的退化机制，同时讨论了电子通量对太阳光谱吸收系数的影响。实验结果发现，在5×10¹¹～1×10¹²/cm²·s的电子通量范围内，电子通量对ZnO/K₂SiO³热控涂层光学性能的影响相同。因此在这个电子通量范围内，采用加速地面试验来模拟空间的电子辐照效应是有效的。     

SiC1-xGex/SiC 异质结光电二极管特性的研究

使用二维器件模拟软件Medici, 对SiC_1-xGe_x/SiC异质结的光电特性进行了模拟.设计了N型重掺杂SiC层的厚度为1 μm, P型轻掺杂SiC_1-xGe_x层厚为0.4 μm, 二者之间形成突变异质结.在反向偏压3 V、光强度为 0.23 W/cm²的条件下, p-n+ SiC_0.8Ge_0.2/SiC和p-n+ SiC_0.7Ge_0.3/SiC敏感波长λ分别可以达到0.64 μm和0.7 μm, 光电流分别为7.765×10^－7 A/μm和7.438×10^－7 A/μm; 为了进一步提高SiC_1-xGe_x/SiC 异质结的光电流, 我们把p-n+两层结构改进为p-i-n三层结构.在同样的偏压、光照条件下, p-i-n SiC_0.8Ge_0.2/SiC和p-i-n SiC_0.7Ge_0.3/SiC的光电流分别达到1.6734×10－6 A/μm和1.844×10－6 A/μm.