半导体激光放大器中超短光脉冲放大过程的研究

本文对超短光脉冲在半导体激光放大器内的放大过程进行理论和实验研究，首次推导出描述这一瞬态变化过程的一系列方程组，并利用方程组进行了数值模拟求解，最后给出与理论相一致的实验结果。     

半导体可饱和吸收镜中电场的分析和计算

简要介绍了在飞秒激光器中提供自启动机制的半导体可饱和吸收镜 (SESAM)的主要功能特点以及相关膜层结构的发展过程 ;着重阐述了半导体可饱和吸收镜膜层结构中电场分布以及反射率和反射带宽的影响 ,同时对三种不同结构的半导体可饱和吸收镜反射率作了分析比较。     

半导体纳米颗粒载流子的超快弛豫过程

分析了纳米颗粒的能级结构,建立了载流子弛豫的简化模型,运用数值模拟方法讨论了激发密度、表面态密度及俘获态电子的弛豫率对弛豫过程的影响。讨论结果表明,激发密度的增大及表面态的减少都会导致表面态上电子的饱和,使导带上出现电子的积累,导带电子寿命增大;深俘获态电子的弛豫是影响材料响应速度的主要因素。最后应用此模型对近红外泵浦探测实验的结果进行分析,表明模型可望在实验结果分析上得到应用。     

飞秒脉冲激光驱动的薄膜中的非平衡态电子弛豫

在飞秒脉冲激光的驱动下 ,使用泵浦 -探测技术测量了复合薄膜 Au- Ba- O的瞬态光学透过率随延迟时间的变化曲线 ,观察到了薄膜对光的吸收迅速增大并在皮秒时间内恢复原状的现象。该现象是薄膜中 Au超微粒子内费米能级附近电子被飞秒激光脉冲激发 ,产生非平衡态电子而经历瞬态弛豫造成的。从理论上给出了复合薄膜中 Au超微粒子的电子声子相互作用常数 g的数值     

半导体激光器飞秒脉冲振荡的相干效应

相干性是物理学的一个基本概念。相干性不仅与电磁场（光子系综）状态有关，而且与处于凝聚态的玻色子和费米子集体有关。一个鲜明的例子是超导体中的库珀对系综。此外，在像自感应透明、自感应衰减、光子回波、超辐射等电磁场与物质相互作用的量子光学效应中，相干性也强烈表现出来。在这种情况下，与场相互作用的介质具有“相位记忆”，它的状态不仅取决于该瞬间电磁场状态，而且取决于场的先前瞬间特性。在所有上述动态过程中，时域的特征尺度是相位弛豫时间T2。为了观察电磁场与介质的相互作用，电磁场的时间特性（例如脉冲宽度或脉冲…     

飞秒激光整形脉冲激发金膜的超快热弛豫特性

在传统双温模型中引入傅里叶热扩散机制,提出了一种时间序列热弛豫模型。数值研究获得了飞秒激光整形脉冲与金膜作用的跨时间尺度(飞秒纳秒)热弛豫特性及温度场时空进化规律,并获得了双温弛豫周期与整形冲间隔的依赖关系。该研究对于澄清飞秒激光与金属作用的超快热弛豫机制,调控飞秒激光微纳加工中的超快加热过程具有重要意义。     

飞秒激光在超快过程中的应用研究

认识微观世界的超快过程是为了认识真实世界,超快激光技术是研究会眼快过程的必要条件,本文阐述了近年来飞秒激光在有代表性的超快过程中的应用目的、应用必要性,应用实现方法和结果以及应用进展等。     

飞秒激光对半导体材料及器件烧蚀效应研究进展

简要评述了国内外关于飞秒激光烧蚀半导体材料的理论研究、数值模拟和实验研究进展,报道了飞秒激光对几类光电探测器件损伤阈值的研究结果.     

激光触发光导开关产生超短电磁脉冲的实验研究

本文介绍了用光导开关和微带线结构产生电脉冲的实验装置,研究了激光能量和偏置电压对光导开关输出超短电脉冲的影响和三种尺寸光导开关的特性,测得了一种低掺杂Cr:GaAs材料的载流子寿命约为1.8ns,显示了这种装置用作高速光探测器的可能性。     

细菌视紫红质三阶非线性光感应超快过程研究

用前向立体筒并四波混频实验对光能转换生物分子细菌视紫红质（bR)作三阶非线性光学超快过程研究,观察到时间响应由快成份和慢成份组成,用激子们相空间充满理论和构形变化模型分别给予动力学机制解释,快成份对应于自由电子－空穴对形成的激子,慢居份对应于无辐射衰变形成的极化子,通过对实验曲线的数学拟合,得到激子饱和密度和激子长度,激子和极化子寿命,以及极化子形成效率等动力学参数。     

InGaAsP单量子阱半导体微盘激光器研究

利用普通的液相外延和微加工技术成功地制备了ＩｎＧａＡｓＰ单量子陆微盘激光器，并从实验上观测到远低于普遍激光器阈值条件下的单模振荡，证实了微盘激光器中微盘很强的模式选择作用，反映了微盘的微腔特征。     

铝箔微孔的飞秒激光加工艺的研究

在飞秒激光与金属材料相互作用研究的基础上,在不同的激光器运行参数条件下利用飞秒激光器在金属铝箔上制备阵列微孔,研究了对阵列微孔的孔径与激光器工艺参数之间的关系。利用Origin7.0及SPSS13.0对实验数据进行分析,指明了飞秒激光器脉冲数、脉宽、单脉冲能量对孔径大小的影响。     

脉冲能量对激光推进中冲量耦合系数的影响

实验通过采用最大输出脉冲能量为100J的TEACO2激光器,研究了从13~80J的激光脉冲能量对大气呼吸模式激光推进冲量耦合系数的影响。结果表明当脉冲能量在80~24J变化时,冲量耦合系数没有明显变化,当脉冲能量下降至22J以下时,冲量耦合系数下降52%。对这一特性进行了初步的理论分析,并通过改变实验环境气体压强,对这一理论进行了验证。     

飞秒激光脉冲能量对SF6气体环境下硅表面尖峰结构形成的影响

介绍了在SF6气体环境下由不同脉冲能量的飞秒激光在硅表面蚀刻出的尖峰结构的变化。其中,硅表面形成的尖峰高度先是随脉冲能量的升高而增加,然而当脉冲能量增加到一定程度时,脉冲能量的继续升高却会导致尖峰高度的降低。尖峰高度在开始阶段的增加是由于激光的消融作用;而过高的能量在前几百个脉冲入射后无法穿透到硅材料深处,聚集在硅表面的能量除了引发最外层的硅材料的飞溅,还使次外层的硅一直处于熔融状态,这种状态阻碍了尖峰结构的形成,即使后继能量顺利导入内部,但由于前一部分脉冲对尖峰结构的形成并无贡献,因此表面的尖峰高度反而有所降低。     

新的空间调制光谱技术在半导体超晶格量子阱中的应用

报道一种通过转动样品来实现空间调制微分反射（ＤＲ）光谱技术,给出ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ多量子阱和应变ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ多量子阱在室温下的ＤＲ谱实验测量结果,并与光调制反射谱（ＰＲ）实验和理论计算结果相比较．实验证明ＤＲ谱的信号比ＰＲ谱更强,可达１０－２量级,两者一致并与理论计算结果符合得很好．ＤＲ谱是研究薄膜和微结构的有效方法     

高速半导体激光二极管的微波特性研究

本文通过测试器件的微波S参量,对半导体量子阱激光二极管的微波特性进行了深入的研究。在计及器件本身特性以及器件在微波频率下的寄生参量的前提下给出了器件微波等效电路和相应的数字模拟方法。由测量出的微波S11参量建立适当的目标函数,选择正确的计算方法,成功地模拟出电路各参量。实际计算结果与测出的器件S11参量比较,表明我们给出的等效电路是正确的,相应的计算方法是成功的。