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。     

氮化物半导体耦合量子阱中非线性光整流特性:压电效应与自发极化效应

考虑了由于压电与自发极化引起的强内电场效应,基于密度矩阵与久期处理方法,理论考察了纤锌矿氮化物半导体耦合量子阱体系的非线性光整流特性。根据已经成功建立的耦合量子阱的内建电场模型,精确求解了体系的电子本征态。以典型的GaN/InxGa1-xN纤锌矿氮化物耦合量子阱为例进行了数值计算,结果发现共振光整流系数达到了10-6m/V的量级(体系的偶极矩阵元大小超过了2nm),这比同样尺寸的单氮化物量子阱的相应值高一个数量级。而且,计算还发现光整流系数对耦合量子阱的结构与掺杂组分呈现非单调的依赖关系,这一特性被归结为体系的强内建电场与量子尺寸效应对载流子受限特性的强烈竞争。计算结果还表明,通过选择小尺寸阱宽与垒宽的耦合量子阱,适当降低掺杂组分,可在氮化物耦合量子阱中获得较强的光整流效应。     

ZnSe－ZnTe多量子阱室温下的反射型皮秒激子光双稳

本文首次研究了ＺｎＳｅ－ＺｎＴｅ多量子阱在室温下的反射型皮秒激子光双稳，实验结果表明，ＺｎＳｅ－ＺｎＴｅ多量子阱在室温下的反射型皮秒光双稳的阈值光强和对比度分别为１．１ＭＷ／ｃｍ２和６：１．根据测量得到的ＺｎＳｅ－ＺｎＴｅ多量子阱在室温下的激子吸收光谱及激子的非线性吸收理论，归结ＺｎＳｅ－ＺｎＴｅ多量子阱室温下的皮秒光双稳的主要非线性机理为ＺｎＳｅ－ＺｎＴｅ多量子阱的激子饱和吸收引起的折射率变化．     

量子阱红外探测器的光耦合

本文从有效质量近似理论出发，在量子阱导带内子带间光吸收分析的基础上，评述了ｎ型量子阱红外探测器的光耦合。着重研究适宜于量子阱红外探测器的不同种类的光栅，并从理论上优化出高耦合效率的各种光栅参数     

室温CdxZn1—xTe／ZnTe多量子阱光学双稳态的研究

研制了室温ＣｄｘＺｎ１－ｘＴｅ／ＺＮＴｅ多量子阱法布里－珀罗腔光双稳器件，并在该器件上观察到皮秒一级的室温激子光双稳。研究结果表明，ＣｄＺｎ１－ｘＴｅ／ＺｎＴｅ多量子阱光双稳器件的光双稳值和对比度分别为３６３ｋＷ／ｃｍ＾２和４：１。根据ＣｆｘＺｎ１－ｘＴｅ／ＺｎＴｅ多量子阱的吸收谱和激子非线性理论，归结了ＣｄｘＺｎ１－ｘＴｅ／ＺｎＴｅ多量子阱光双稳的主要非线性机理为激子的饱和和吸收。     

ZnSe-ZnTe多量子阱室温下的反射型皮秒激子光双稳

本文首次研究了ZnSe-ZnTe多量子阱在室温下的反射型皮秒激子光双稳,实验结果表明,ZnSe-ZnTe多量子阱在室温下的反射型皮秒光双稳的阈值光强和对比度分别为1.1MW/cm²和6:1.根据测量得到的ZnSe-ZnTe多量子阱在室温下的激子吸收光谱及激子的非线性吸收理论,归结ZnSe-ZnTe多量子阱室温下的皮秒光双稳的主要非线性机理为ZnSe-ZnTe多量子阱的激子饱和吸收引起的折射率变化.     

光折变多量子阱光学寻址空间光调制器的理论分析

利用瞬态二维输运模型,给出了半绝缘多量子阱光学寻址空间光调制器在纵向场几何的理论分析.建立了空间电荷场分量的偏微分方程和边值方程,并通过数值方法进行了求解.在推导方程中考虑了双极、各向异性输运和带边共振激发等因素.结果表明,在小光栅间距下横向场显著影响体电荷的分布,体电荷的分布效应又强烈影响器件的分辨率和时间响应. 关键词：     

多量子阱光学波导中的模式截止

导出了两种材料构成的多量子阱光波导的模式截止方程，并讨论了Ｓｉ衬底上生长的应变ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ多量子阱光波导的模式截止特性。     

光子晶体双量子阱的共振隧穿

采用R矩阵法研究了二维光子晶体双量子阱的共振隧穿特性.研究发现:光子晶体双量子阱的共振频率可以通过调节双阱的耦合强度来控制;对称双量子阱中,共振峰发生双劈裂;不对称双量子阱,共振劈裂消失.但是,由改变左手介质和右手介质在双阱中的排列顺序产生的阱介质不对称阱的共振劈裂消失与阱宽不对称的双阱产生的共振劈裂消失不一样.进一步对一维光子晶体量子阱分析后发现,前者是由光在左右手介质中传播的能流方向相反产生干涉相消而引起;后者是由阱宽不同,阱的本征模不一样而引起. 关键词： 光子晶体 双量子阱 R矩阵')" href="#">R矩阵 左手介质     

半导体微结构物理效应及其应用讲座 第2讲 量子阱、超晶格物理及其在光电子领域中的应用

文章介绍了半导体量子阱、超晶格的基本物理，以及它在光电子领域中的应用，包括量子阱、量子线、量子点、激光器、光调制器、自电光效应器件、量子点器件等．     

多量子阱平面光波导的有限元分析

本文利用有限元法分析了多量子阱平面光波导的传播特性,给出了任意阱数多量子阱光波导_TE模和TM模的有效折射率和TE模的强度分布.结果表明:γ(势阱与势垒的厚度比)值的改变,影响波导中导模的模式数目、有效折射率、双折射和强度分布;并发现在某些情况下,均方根近似是不适用的.     

用吸收法对铯原子磁光阱中冷原子数目的测量

介绍了吸收法测量冷原子数的原理以及对铯原子气室磁光阱中俘获的冷原子数目的测量过程及结果. 与通常的荧光收集法相比，在原理上与静止二能级原子同共振单模光场作用的模型更加接近，同时大大减小了测量中的误差累积，提高了测量精度. 测得的冷原子数为(8±0.3)×10⁶，同时还利用测得的阱中俘获的稳态冷原子数和磁光阱中冷原子的寿命间接获得了磁光阱的俘获率. 关键词： 激光冷却与俘获 磁光阱 冷原子数目 俘获率     

加偏置电场的双曲线量子阱中的光整流效应

用量子力学中密度矩阵算符理论导出了加偏置电场的双曲线量子阱中光整流系数的解析表达式.并以典型的GaAs双曲线量子阱为例进行了数值计算。研究结果表明,该势阱中的光整流系数与势阱的形状和偏置电场的强度有关。通过调节势阱参量a以及外加偏置电场,在该势阱中可获得一个大的光整流系数.     

用金属小球进行长波量子阱红外探测器的光耦合

针对实验中9.5μm峰值响应波长的n型长波量子阱红外探测器设计运用二维金属小球(铜)阵列作光耦合结构.金属小球阵列均匀填充在绝缘的胶黏剂中，基于惠更斯原理研究二维金属小球阵列体系的光耦合和光吸收，结果表明对9.5μm响应波长的长波量子阱红外探测器，采用周期为3μm，半径为0.9μm左右的金属小球阵列可以获得最佳的光耦合.优化设计后的量子效率(66%)远高于45°磨角耦合的量子效率(38%)，为实验运用金属小球阵列进行长波量子阱红外探测器的光耦合提供了基本的理论依据和详细的优化设计方案.     

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。     

金属有机化学气相外延生长1310nm偏振无关混合应变量子阱半导体光放大器研究

采用低压金属有机化学气相外延设备进行了1.3μm压应变量子阱材料、张应变量子阱材料和混合应变量子阱材料的生长研究.通过x射线双晶衍射和光致发光谱对生长材料进行测试和分析.基于四个压应变量子阱和三个张应变量子阱交替生长的混合应变量子阱（4CW3TW）结构有源区，并采用7°斜腔脊型波导结构以有效抑制腔面反射，经蒸镀减反膜后，半导体光放大器光纤光纤小信号增益达21.5dB，在1280—1340nm波长范围内偏振灵敏度小于0.6dB. 关键词： 偏振无关 应变量子阱 半导体光放大器 减反膜     

不同晶格常数光子晶体构成的光量子阱中的共振模

用基于平面波的传输矩阵法分析由具有不同晶格常数的光子晶体材料构成的光量子阱结构中的共振模，发现湮没于垒层的阱层能带分离成共振模，且共振模的数目随阱层的厚度变化而改变。提出一种新型的非对称量子阱结构模型，由2块晶格常数不同的光子晶体材料和夹在光子晶体材料中间作为阱层的均匀介电材料构成，并对其中的共振模进行了分析。指出当阱层厚度达到构成垒层的光子晶体晶格常数的一半时出现一个共振模，若继续小量增加阱层厚度将使共振模频率出现红移。最后给出一种基于平面波的传输矩阵法，且对于不同晶格常数的光子晶体量子阱结构均有效的数值模拟方法，可用于研究由三维光子晶体材料或者色散材料组成的光子晶体量子阱结构。     

具有腔内光放大的单共振光参量振荡器

推导了描述稳态运行，具有腔内光放大的环形腔单共振光参量振荡器(ICOASRO)的功率特性的高斯光束理论.在这种结构的单共振光参量振荡器(SRO)中，适当地选择光放大器的参数，可以很大程度地降低单共振光参量振荡器的抽运阈值.在平均场近似下无二阶非线性交叉耦合作用的具有腔内光放大的环形腔单共振光参量振荡器的工作范围分成四个工作区域，且存在最小的单共振光参量振荡器的抽运阈值.文中的分析考虑了作为光放大器的激光增益介质的端面抽运特性，考虑了一般化单共振光参量振荡器的特性. 关键词： 单共振光参量振荡器 光放大 阈值     

大失谐连续输运激光情形下双磁光阱中冷原子的输运

在我们建立的铯原子双磁光阱实验装置上,采用连续激光将气室磁光阱中冷却并俘获的冷原子输运到超高真空磁光阱.在前期利用近共振弱光研究原子输运的工作基础上,我们将输运激光的负失谐量扩展到约2.0 GHz,并增大了输运光功率,对冷原子的输运作了实验研究.结果表明:在大负失谐情形下,较强的输运光使冷原子输运更为有效,归因于输运光束对原子的偶极力造成对冷原子的导引作用.     

用光伏谱方法研究InGaAs/GaAs应变量子阱的性质

采用低温光伏谱方法，研究了应变In_0.18Ga_0.82/GaAs单量子阱结构中各子能级之间的光跃迁，并与理论计算的结果进行比较，对光伏谱的谱峰跃迁能量随温度变化的分析，表明量子阱中的应变与温度基本无关．研究了光伏谱的谱峰半高宽度随温度的变化关系．讨论了声子关联、混晶组分起伏及生长界面不平整对光伏谱谱峰宽度的影响 关键词：