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.     

非对称量子阱中非线性光学吸收系数的计算

非对称量子阱中的非线性光学效应因其潜在的实用价值而引起人们的广泛关注,而量子阱内带间的光学吸收问题对研究远红外光学探测器件具有重要的理论指导意义.以Pschl-Teller势阱为例研究了影响非对称量子阱中的非线性光学吸收系数的因素.考虑到带间的电子弛豫,用量子力学中的密度矩阵算符理论导出了Pschl-Teller势阱中的线性与三阶非线性光学吸收系数的表达式.因该势阱中有两个可调参数,通过调节系统的参数,发现该系统的非线性光学吸收系数呈规律性的变化.以典型的GaAs/AlGaAs非对称量子阱为例作了数值计算,通过调节系统的参数,数值计算结果表明,入射光强以及系统的非对称性对量子阱的非线性光学吸收系数有较大的影响,从而为实验上研究非对称量子阱的非线性光学效应提供了必要的理论依据.     

量子点量子阱中的三阶非线性光学特性的研究

利用紧致密度矩阵近似方法，研究了一个特殊量子点量子阱中的三阶非线性光学特性(三次谐波产生)，得到了量子点量子阱系统的三次谐波产生系数的解析表达式，而且考虑了量子点量子阱系统中的两种电子束缚态-壳层阱内与阱外两种束缚态。对CdS/HgS构成的典型的量子点量子阱进行了数值计算，得到了10^-15(m／v)^2量级的三次谐波产生系数，并且绘出了三次谐波产生系数作为量子点量子阱的尺寸和泵浦光子能量的函数曲线，最后对曲线的特征及其形成的原因进行了解析。     

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。     

非对称耦合量子阱Zn1-xCdxSe/ZnSe的二次谐波产生及其光学各向异性研究

采用反射式二次谐波产生方法对非对称Ⅱ-Ⅵ族耦合量子阱Zn1-xCdxSe/ZnSe的非线性光学特性进行了研究。与衬底相比,非对称量子阱在可见光波段的二次谐波信号增强一个量级以上。测量和比较了室温下量子阱样品与衬底样品的荧光光谱,研究了在入射光和反射光均为p偏振,以及入射光和反射光分别为s偏振和p偏振两种情况下,二次谐波强度随样品旋转方位角的变化关系,可见其有非常明显的二阶非线性一光学各向异性。     

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.     

准抛物型多量子阱结构中光学二次谐波

研究在掺杂n-i-p-i的抛物多量子阱结构中,由于非简谐修正项所导致的子带间光学二次非线性响应(对应于x⁽²⁾),计算表明,x⁽²⁾比GaAs体材料高一至二个数量级,而其共振跃迁频率位于中红外区域。 关键词：     

非对称耦合量子阱的吸收非线性增强

基于V 形三能级模型运用密度矩阵方程推导了非对称耦合量子阱三阶光学非线性极化率. 具体分析了三阶吸收非线性效率（三阶光学非线性极化率与线性吸收系数之比）随阱间电子相干振荡频率的变化规律. 理论结果表明：三阶吸收非线性效率对阱间电子相干振荡频率相当敏感，当阱间电子相干振荡频率增大时三阶吸收非线性效率显著增强，而当阱间电子相干振荡频率为零时，这种非线性效率类似于单量子阱情况. 与单量子阱相比，对于已设计好的非对称耦合量子阱结构其突出特征表现在，其非线性吸收与色散特性可经由沿材料生长方向偏压进行控制. 据此，我们预期利用这种非对称耦合量子阱结构能设计成光通信中的光限幅器和可控克尔光开关.     

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.     

ZnCdSe/ZnSe非对称双量子阱中的光学特性研究

用LP-MOCVD技术在GaAs衬底上外延生长了ZnCdSe/ZnSe非对称双量子阱(ADQW)结构。通过ps时间分辨光谱、吸收光谱、发射光谱等的研究得到了如下的结果:在弱激发下,观测到ADQW结构中的激子隧穿现象;在强激发下,在ADQW结构中发现了一个内建电场,它将影响激子隧穿;首次观测到由激子隧穿引起的在一定温度范围内宽阱的发光强度随温度上升而增加的现象;首次观测到该ADQW结构中来自宽阱的光泵受激发射。     

ZnSe-ZnS多层量子阱光学双稳态器件

本文报道了以YAG三倍频激光为光源时,在用MBE生长的ZnSe-ZnS多量子阱材料制成的F—P标准具光双稳器件上观察到的脉冲压缩效应。根据入射脉冲波形和透射脉冲波形得到了该器件的双稳回线。     

ZnSe—ZnS多量子阱光学吸收非线性时间特性及其机制

利用飞秒泵浦一探测技术，在７７Ｋ温度下测量了ＺｎＳｅ－ＺｎＳ多量子阱材料的光学吸收非线性时间特性，其上升时间为１０ｐｓ，恢复时间为１４ｐｓ，讨论了其产生机制为带填充。     

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.     

六能级分子系统非线性极化率的微观描述

本文从半经典密度矩阵理论出发,推出描述光与有机分子系统相互作用的非线性极化率、非线性折射率和非线性吸收系数的微观表达式,同时引入折射体积和吸收截面以描述布居于各能级单分子折射和吸收特性.     

杂质态束缚极化子效应对量子线中三次谐波振荡的影响

本文就杂质束缚极化子效应对量子线中三次谐波振荡的影响作了理论计算.利用量子力学中的密度矩阵算符理论导出了该系统中三次谐波振荡的解析表达式.最后以典型的GaAs量子线为例作了数值计算.     

不同晶系中二阶非线性极化率及SHG信号的研究

本文在对称性理论的基础上,研究了立方晶系、三角晶系和六角晶系中不同晶体结构类型、不同晶面和界面、不同磁化强度M取向下的二阶非线性极化率χ⁽²⁾的表达式以及不同偏振组合下二阶非线性极化强度P⁽²⁾的表达式和反射的SHG信号。     

多量子阱光波导中非线性TM波的有限元解

本文用有限元法分析了任意非线性介质的多量子阱(MQW)光波导中传输与总光功率有关的TM波性质。用简单的迭代过程得到目洽解。给出了MQW波导具有不同非线性机理时,非线性TM波的色散关系、磁场(Hx)以及二个电场(Ey和Ez)的分布。结果表明:分子取向机理的光波导对非线性TM模存在不同的功率限制作用。     

锗硅量子阱中近带边光跃迁的理论和实验研究

本文研究了SiGe/Si量子阱中近带边光跃迁的产生机制,对由杂质无规分布引起的近带边光跃迁给出了一个物理模型。用此模型计算了光跃迁偶极矩,给出了跃迁偶极矩的上限。提出了未掺杂SiGe/Si量子阱中近带边光跃迁的一种跃迁机制,认为是Ge原子周围波函数畸变的集体行为。用MBE方法生长了掺杂SiGe/Si量子阱材料,在低温下观测到近带边光跃迁。     

量子阱半导体激光器的光束质量

本文给出了一种非截取地收集非傍轴激光束,并把它变换成傍轴光束的方法,将之运用到量子阱半导体激光器的实验中发现了一些重要的现象.经过测量和计算得到它垂直于结方向的等效光束质量原子M_y²明显小于1,根据该结果对半导体激光器的设计和使用提出了建议.     

表面光学声子对柱形量子线中三次谐波振荡的影响

本文利用密度矩阵方法研究了表面光学声子对柱形量子线中三次谐波振荡的影响,并且导出了三次谐波振荡的表达式。然后,以GaAs柱形量子线为例作了数值计算。研究表明,当柱形量子线的横向半径d非常小时,电子和表面光学声子之间的耦合强度就非常大,表面光学声子对三次谐波振荡的影响就更强。