终端声子激光晶体光谱及其理论解释

近年来,寻找掺过渡金属离子的晶体做为终端声子可调谐激光器已引起人们很大的重视,已有不少文献报道了终端声子激光晶体的激光光谱特性。但是,关于终端声子激光晶体的光谱理论解释大多是根据晶体场理论,而很少从晶格弛豫和多声子跃迁理论方面来讨论。本文测量了BeAl_2O_4:Cr~(3 )晶体和BeAl_2O_4:Ni~(2 )晶体在5K、77K、300K温度下的吸收光谱和荧光光谱,从晶体场理论和晶格弛豫、多声子跃迁理论两个方面综合考虑,研究了     

Nd:YAG晶体中延迟激光发射的多声子弛豫速度

用抽运能级到激光上能级的多声子弛豫,解释用532毫微米、50毫微秒脉冲抽运的Nd∶YAG振荡器的延迟激光发射。弛豫速度常数(1.6±0.2)×10~6秒~(-1)与以前由荧光上升时间得到的结果一致。     

聚乙炔链中极化子和孤子对形成速率的计算

根据苏肇冰和于渌提出的聚乙炔中极化子及孤子对的形成理论,本文具体计算了注入电子和电子-空穴对通过多声子跃迁形成电子极化子和孤子对的形成速率.我们计算的特点是严格考虑了多电子跃迁中的非正交性问题. 计算结果表明一个注入电子在不小于 4.7 ×10~(-15)秒的时间内弛豫形成电子极化子,很接近Schrieffer等人的计算结果.而电子-空穴对在大于 1×10~(-15)秒的时间内形成孤子对,与有关实验相符. 对光生中性孤子对及带电孤子对的俘获截面的比较表明,生成中性孤子对的跃迁是禁戒的,这与苏、于所讨论的选择定则是一致的.     

GaAs／AlGaAs多量子阱结构的热电子效应

采用低温荧光激发光谱研究了ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ多量子阱结构中热电子的驰豫过程，在ＰＬＥ谱中首次观察到ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ多量子阱中ＬＯ声子的发射，用四能带Ｋａｎｅ模型计算了由轻、重空穴杂化效应引起的价带结构的畸变及其对声子发射谱的影响，实验和理论计算结果均表明、光激发热电子可以通过发射ＬＯ声子直接弛豫到激子态上，实现热电子的冷却。     

半导体中的微微秒和亚微微秒光谱

当半导体材料受到超短光脉冲激发时,就产生大量非平衡态热载流子,这些载流子首先通过载流子-载流子散射、等离子元发射和LO声子散射至准平衡态,此时电子温度远高于晶格温度。这个弛豫过程极短,实验测量表明,在GaAs体材料和GaAs量子阱中分别为35fs和50fs。此后的弛豫过程主要通过发射声子来完成,弛豫时间从几微微秒到几十微微秒,     

三原子体系的共振荧光

本文用三原子体系的dressed本征态的方法研究了三原子体系的合作共振荧光。求解了共振荧光七条光谱线的强度权重比及其弛豫速率。结果表明边上四条谱线的强度远小于中间三条谱线。并且各谱线都有自己的精细结构,即每条谱线都由几条具有不同Lamb位移和不同弛豫速率的光谱线组成。     

Y_3AI_5O_(12)、Gd_3Sc_2AI_3O_(12)、Y_3Ga_5O_(12)、Gd_3Ga_5O_(12)、CaF_2晶体中Er~(3 )离子~4I_(11/2)-~4I_(13/2)跃迁的无辐射损耗

本文研究一系列石榴石结构晶体中Er~(3 )离子的多声子无辐射弛豫所引起的~4Ⅰ_(11/2)-~4Ⅰ_(13/2)激光跃迁中体内能量的损耗。指明在钪铝石榴石晶体中这些损耗是钇铝石榴石的1/2,而在钆镓和钇镓石榴石中这损耗却比钇铝石榴石小一个数量级。这可以说明对于所给定的声子跃迁,激励频率降低是由于在石榴石晶体中取代Al~(3 )离子的离子质量增加并证实在钆镓石榴石中温度与消光关系被加强了。指出,利用具有Er~(3 )高含量的钪铝和镓的混合石榴石可作为发射波长大约在3微米的一个较有效的模型。     

Yb3+/Tm3+双掺硫卤玻璃1.8μm中红外发光特性研究

用熔融淬冷法制备了系列不同组分和Tm3+/Yb3+掺杂浓度的Ge-Ga-Se-CsI硫卤玻璃样品,测试了样品的拉曼光谱、折射率、吸收光谱、红外荧光光谱。研究了975nm激光泵浦下样品的1.23μm和1.8μm荧光特性。分析了Tm3+/Yb3+之间声子辅助的共振能量转移,结果表明两个离子间有效的能量转移途径为Yb3+∶2F5/2→Tm3+∶3 H5。计算得到常温下Tm3+∶3 H5→3F4和Tm3+∶3F4→3 H6跃迁的多声子弛豫速率分别为303s-1和0.30s-1。     

CaF2-Dy2+,Εu2+晶体中的电子激发弛豫动力学和非平衡声学声子

在近期的一些工作中演示了晶体中杂质离子电子激发态弛豫时兆兆赫频段非平衡声学声子光振荡的可能性。在文献[2]中，为了研究弛豫过程利用了双激活晶体。本文利用双激活晶体CaF2-0.05%Dy²⁺、0.01%Eu²⁺研究CaF2晶体中Dy2+离子电子激发弛豫动力学。     

半导体超晶格中光学声子的喇曼散射研究

报道了在室温和非共振条件下,(GaAs)_n(AlAs)_n超晶格结构的喇曼散射测量结果。在适当的散射配置下,观察到分别限制在GaAs和AlAs层中的LO和TO声子模。根据线性链模型,把喇曼散射测量到的光学声子限制模的频率按q=2πm/[α_0(n+1)]展开所得到的光学声子色散曲线,与体材料GaAs和AlAs的光学声子色散曲线符合良好。     

电场对抛物量子点中电子基态跃迁速率的影响

在外电场的作用下,同时抛物量子点中电子-声子强耦合的条件下,由于电子-声子的相互作用和外界温度的影响,使电子在基态吸收一个声子的能量跃迁到激发态。采用Pekar变分方法,讨论电子的基态能量、外电场、量子点的受限长度、电子-声子耦合强度和外界温度对电子跃迁速率的影响。结果表明,外界温度对电子跃迁速率的影响起主导作用,在确定的温度下,电子的基态能量越大跃迁速率越小。同时,电子跃迁速率随着电子-声子耦合强度的增加而变大,随着外电场、量子点的受限长度的增大,电子跃迁速率先减小后变大。     

光电子技术

TNZ 2004020099多光谱辐射层析重建三维火焰温度场/万雄,(2}高益庆,(21何兴道(南京航空航天大学)11光学学报一2003,23(9).一1099一1104提出一种基于多光谱辐射测温理论及光学层析技术的三维温度场重建方法.建立了基于参考温度的多光谱测温法数学模型,提出了一种基于模拟退火理论的变松弛因子的光学层析技术新算法,通过计算机数值模拟,详细考察了该算法对非对称温度场分布的重建效果并一与传统的代数迭代重建算法及滤波反投影算法进行比较.计算结果表明,变弛豫因子重建算法重建精度最高.作为一个应用实例,用多光谱辐射变弛豫因子重建层析方…     

多级倍增超晶格InGaAs雪崩光电二级管的增益-噪声特性

重点研究了多级倍增超晶格InGaAs雪崩光电二级管(APD)的增益和过剩噪声,建立了新的载流子增益-过剩噪声模型。在常规弛豫空间理论基础上分析了其工作原理,考虑了预加热电场和能带阶跃带来的初始能量效应、电子进入高场倍增区时异质结边界附近的弛豫空间长度修正以及声子散射对碰撞离化系数的影响,提出了用于指导该类APD的增益-过剩噪声计算的修正弛豫空间理论。结果表明:在相同条件下,相比于常规的单层倍增SAGCM结构,多级倍增超晶格InGaAs APD同时具有更高增益和更低噪声,且修正的弛豫空间理论可被推广到更多级倍增的超晶格InGaAs APD结构,在保证低噪声前提下,通过增加倍增级数可提高增益。     

(CdTe)_m(ZnTe)_n-ZnTe多量子阱结构的静压光致发光和共振喇曼散射研究

(CdTe)_m(ZnTe)_n-ZnTe多量子阱是由(CdTe)_m(ZnTe)_n短周期超晶格限制在ZnTe势垒中组成的新结构。它可以提高CdTe/ZnTe异质生长的临界厚度。静压下的光致发光研究表明加压后(CdTe)_m(ZnTe)_n超晶格和ZnTe势垒层的光致发光峰分别以8.80和 9.47meV/kbar的速率向高能移动。利用这种静压下的带隙变化,实现了与514.5和488.0nm激发光的共振喇曼散射。观察到高达4阶的多声子共振喇曼散射。并发现与(CdTe)_m(ZnTe)_n超晶格共振时的类ZnTe LO声子模频率比与ZnTe热垒共振时的ZnTe LO声子频率低1.4cm~(-1)。反映了在(CdTe)_m(ZnTe)_n超晶格中LO声子的局域效应。     

激光光声技术应用研究的若干进展

本文介绍了在光声技术应用研究中所取得的若干进展,它们是:(1)差动式光声检测及其应用,(2)激光光声功率计及其应用,(3)红外激光光声检测仪,(4)测定气体吸收系数的简易光声法,(5)用光声法研究催化剂的表面性能。这些新的探索对深入开展光声技术应用研究提供了新的可能途径。     

低温生长GaAs非平衡载流子的超快动力学特性

采用飞秒激光光谱技术研究了ＬＴ－ＧａＡｓ受激载流子的超快弛豫特性,讨论了载流子散射、载流子－声子互作用和缺陷捕获对载流子弛豫特性的贡献,测定载流子的捕获时间约为５００ｆｓ,并发现其随载流子的过超能量减少而增加     

时间分辨热透镜法研究多原子分子的振动弛豫

本文用时间分辨热透镜技术研究多原子分子的 V-T/R 弛豫过程。选频的脉冲 TEA CO_2激光器用作激发光源,单模稳频 He—Ne 激光器用作探测光源,实验得到以下结果:1.测得 C_2H_4在高振动激发时的总包 V—T/R 弛豫速率和低振动激发时的弛豫速率在误差范围内无差异。表明高振动激发的 C_2H_4分子对总包 V—T/R 弛豫影响不大。2.激发 C-2H_4(v_7,949cm~(-1)),CCl_2F_2(v_6,922cm~(-1)),C_2Cl_3F_3(v_(16),1046cm~(-1),CH_3OH(v_4,1034cm~(-1))分子,测出它们的 V—T/R 弛豫速率分别为7.9ms~(-1)·torr~(-1)(±15%),21.4ms~(-1)·torr~(-1)(±15%),196ms~(-1)·torr~(-1)(±25%)和206ms~(-1)·torr~(-1)(±25%)。弛豫速率间的     

GdCOB：Eu^3＋晶体的生长及其光谱性能研究

生长了新型激光晶体GdCa4O(BO3)3:Eu^3 （简称GdCOB:Eu^3 ）,测量了室温透过谱。确定了室温下Eu^3 在GdCOB晶体中的能级结构。在465nm的Ar^3 离子激光泵浦下,测量了晶体^5D0→^7F1,2跃迁和^5D1→^7F0,1,2跃迁的荧光发射,揭示了晶体内部的多声子弛豫机制和能级跃迁途径。     

GdCOB:Eu~(3+)晶体的生长及其光谱性能研究

生长了新型激光晶体 Gd Ca4O( BO3) 3:Eu3+ (简称 Gd COB:Eu3+ ) ,测量了室温透过谱。确定了室温下 Eu3+ 在 Gd COB晶体中的能级结构。在 46 5 nm的 Ar3+ 离子激光泵浦下 ,测量了晶体 5 D0 → 7F1 ,2 跃迁和 5 D1 → 7F0 ,1 ,2 跃迁的荧光发射 ,揭示了晶体内部的多声子弛豫机制和能级跃迁途径     

n层耦合量子阱中的极化光学声子振动:电-声子相互作用哈密顿

在介电连续近似下，推导和讨论了任意层的耦合量子阱系统中的受限纵光学(LO)声子模与界面光学(IO)声子模．为了描述受限纵光学声子的振动，采用了一个正确的LO声子势函数，同时，为了处理系统中的界面光学声子，采用了行列式解线性方程组的方法，得到了量子化的LO与IO声子场以及它们的电-声子相互作用哈密顿．本项工作可以看作是对以前一些工作的普遍化，它提供了一种解决声子效应对多层耦合量子阱系统影响问题的统一方法．