n-InSb的磁双光子带间吸收研究

通过测量光电导和调制光电导,观察到了15K温度下的n-InSb在CW CO_2激光照射产生的磁双光子吸收(TPMA).实验取Voigt位形,磁场沿[111]晶向且最大为4.2T.实验的结果表明,“一次带内,一次带间”跃迁理论可以相当好地解释InSb中的TPMA过程,且大部分吸收为“球对称跃迁”,而其余为较弱的空间反演不对称、斜项和k_H跃迁.通过计算三阶非线性系数虚部得到的TPMA吸收系数与实验测得的双光子光电导之比较亦表明,现有的此方面的理论解释是成立的.     

C_（60）薄膜双光子光学非线性与双光子跃迁

我们用Ｚ－扫描方法测量了Ｃ６０薄膜在６３３ｎｍ处大的双光子吸收系数β≈５．４ｃｍ／Ｗ，并由此计算了Ｃ６Ｏ薄膜双光子共振三阶非线性极化系数的实部和虚部。与计算的Ｃ６Ｏ分子能级进行比较，讨论了它的共振双光子光学跃迁。     

ZnSe红光和近红外波段双光子吸收的研究

利用一个简化的二能级模型的速率方程来计算双光子吸收系数,讨论了ZnSe的双光子吸收特征,并用此模型计算了ZnSe在600 nm和900 nm的双光子吸收系数.     

铕配合物双光子吸收诱导荧光的研究

在合成的一类三元离子缔合型铕配合物Eu(tta)4•DEASP中,阳离子基团DEASP做为铕离子的双光子敏化剂,将铕离子的双光子激发波长拓展至生物光学窗口的长波波段1.06 μm。在此基础上合成出一系列DEASP的衍生物,研究阳离子基团的推拉电子能力对于配合物双光子敏化效率的作用机制。通过改变阳离子基团的端基结构可以有效提高双光子敏化效率,有望获得1.06 μm高效双光子吸收诱导荧光的铕荧光探针。     

C60薄膜双光子光学非线性与双光子跃迁

我们用Ｚ－扫描方法测量了Ｃ６０薄膜在６３３ｎｍ处大的双光子吸收系数β≈５．４ｃｍ／Ｗ，并由此计算了Ｃ６０薄膜双光子共振三阶非线性极化系数的实部和虚部。与计算的Ｃ６０分子能级进行比较，讨论了它的共振双光子光学跃迁。     

KBr晶体双光子吸收特性

本文详细研究了ＫＢｒ晶体在室温下经氮分子激光（３３７．１ｎｍ）照射后所产生的双光子吸收的光谱特性及其形成机理。对着色或未着色的晶体仅照射个激光脉冲,就能产生高浓度的Ｆ色心。这是一种在ＫＢｒ晶体中快速产生用于激光和光存储色心的有效途径。     

钠蒸气近4D能级双光子共振光谱分析

由钠蒸气近4D能级双光子共振光谱证实，存在330nm纯参量四波混频信号，共振时参量四波混频抑制了放大的自发辐射，而激光波长失谐时产生的受激超拉曼散射削弱了参量四波混频。     

多光子吸收对差频产生太赫兹波影响的理论研究

理论分析了双光子和三光子吸收对非线性材料差频产生太赫兹(THz)波的影响,在不同抽运功率下,计算了相位失配情况下晶体的最佳作用长度和THz的最大量子转化效率,并将其与相位匹配情况进行对比。研究结果表明,抽运功率不太高时,多光子吸收对差频产生THz波影响不大;随着抽运功率的提高,多光子吸收的影响变得显著;抽运功率较高时,相位匹配与相位失配情况下,双光子和三光子吸收效应都增加了晶体的最佳作用长度,降低了THz的最大转化效率。研究了降低多光子吸收的方法。     

应用飞秒激光双光子吸收还原金属离子

为了探讨利用有机高分子材料的飞秒激光双光子吸收来引发金属离子还原的可行性,在自行研制的双光子微细加工系统中,采用物质的量的比为1:1的硝酸银/聚乙烯吡咯烷酮混和凝胶进行还原试验,加工出宽25μm的线条以及4mm×0.4mm的测试导线。由X射线光电子能谱分析可知,加工生成物主要元素是银,通过测试导线电阻,测算其电阻率范围在10-3Ω·m～10-5Ω·m之间。结果表明,用双光子吸收还原金属离子,可以控制反应区域,这对加工导电金属微结构是有帮助的。     

石墨烯量子盘带内跃迁双光子吸收理论研究北大核心CSCD

通过求解无限质量边界条件下石墨烯量子盘(GQDs)电子狄拉克方程,获得了电子能带结构,在此基础上理论研究了石墨烯量子盘的双光子吸收(TPA)性质,得到了任意尺寸分布函数下导带内电子跃迁引起的双光子吸收系数的解析表达式,及双光子跃迁选择定则。研究结果表明,双光子吸收系数的峰值比传统的半导体量子点的大8个数量级左右,石墨烯量子盘的能谱和双光子吸收谱可以通过石墨烯量子点的尺寸、尺寸分布函数和电子的弛豫能来调控。     

基于硅雪崩光电二极管的双光子吸收实验

研究了硅雪崩光电二极管(APD)对光通信波段近红外光子在不同频率、强度,以及APD 不同偏压下的双光子吸收效应(TPA)。通过实验详细测量了光频率从186.3 THz 到196.1 THz 变化时APD的TPA 效率,结果表明:随着入射光频率的不断增加,TPA 效率呈现出先增大、后减小的规律,并且在190.5 THz 附近达到最优效率。此外,在实验中观察到,随着入射光强的增大,TPA 效率也呈现出先增大、后减小的现象(此实验中的峰值光强度约10 mW)。     

红外非线性光学晶体磷化硅镉研究进展

介绍了红外非线性光学材料磷化硅镉晶体的性能特点,以及其多晶合成、晶体生长和光学参量振荡的研究进展情况。最后,指出了制约着大尺寸、高光学质量CSP单晶体生长的主要原因以及研制CSP单晶体的必要性。     

1维中心对称双光子光折变独立空间孤子对的演化

为了获得1维独立空间孤子对在加偏压中心对称双光子光折变晶体串联回路中演化的结果,基于中心对称双光子光折变效应的理论,证明在中心对称双光子光折变晶体串联回路中存在1维独立屏蔽空间孤子对,理论研究了独立暗-暗和明-暗孤子对的空间包络、动态演化和稳定性。结果表明,暗孤子通过光电流能影响孤子对中另一孤子,但明孤子不能。     

双光子光伏光折变介质中非相干耦合亮-暗混合光伏孤子族

对稳态情况下多束互不相干的光束在双光子光伏光折变晶体中的传播进行了研究。结果表明：具有相同偏振和相同波长的多束互不相干的入射光束可在晶体中形成非相干耦合的亮-暗混合双光子光伏孤子族。     

电场对碲镉汞光电二极管双光子吸收跃迁的影响

实验研究了具有pn结结构的碲镉汞光电二极管的双光子吸收.激发光源采用了皮秒红外脉冲激光.尽管入射光子能量仅为碲镉汞材料带隙的60%左右,在光电二极管两电极端仍然观察到了显著的光伏响应信号.利用线性关系拟合双对数坐标系下光伏响应与入射光强的关系,发现两者呈现二次幂函数增强趋势,表明这种光伏响应是一种典型的双光子吸收过程.通过调节光电二极管两端的反向偏压,空间电荷区内的双光子吸收系数可比耗尽层外的强致130倍,这种双光子吸收系数的场致增强现象可归因为双光子吸收的FK效应所致.对比空间电荷区内外双光子吸收产生的光生载流子数量,证实空间电荷区内的双光子吸收会强烈地影响器件的光伏响应.     

罗丹明6G的非简并双光子吸收特性研究

利用飞秒激光泵浦-探测技术,在实验上研究了常用荧光染料分子罗丹明6G的非简并双光子激发荧光特性,并测试了其非简并双光子吸收截面。与等效波长下文献报道的罗丹明6G的简并双光子吸收截面作对比,发现其非简并双光子吸收截面总是大于简并双光子吸收截面,从实验上证明了双光子吸收过程中的中间态共振增强效应。基于有效态模型,用量子化学的方法从理论上分析罗丹明6G的双光子吸收截面,将理论拟合与实验测试结果进行对比,发现理论与实验具有很好的一致性。     

双光子光折变介质中非相干耦合屏蔽光伏孤子对

为了获得在有外加电场的双光子光伏光折变介质中存在着稳态非相干耦合屏蔽光伏空间孤子对的结果,对外加电场的双光子光伏光折变介质中,两束偏振方向和波长都相同的互不相干光束的耦合进行了理论研究。结果表明,这种孤子对是由偏振态和波长都相同的两束互不相干光耦合而成的,它可以看成是双光子非相干屏蔽孤子对和双光子非相干光伏孤子对的统一形式,当外加电场很强可忽略光伏效应时,它类似于已报道的双光子屏蔽孤子对,而当外加电场为0时,它相当于闭路条件下的双光子光伏孤子对。这就预言了非相干耦合暗-暗和亮-亮双光子屏蔽光伏空间孤子对的存在。     

匹配高斯光束在双光子光折变介质中的自偏转

为了研究有外加电场的双光子光折变介质中匹配高斯光束的动态演化及自偏转特性,采用数值模拟的方法,给出了匹配高斯光束在晶体中的动态演化及自偏转图形。结果表明,对于给定的与双光子光折变介质参量匹配的高斯光束,在介质中能演化为稳定的孤子波;考虑扩散效应之后,匹配高斯光束的光束中心将发生自偏转;随着外加电场的增加,高斯光束的自偏转程度增加,当外加电场达到一定强度后,高斯光束的自偏转程度随着外加电场的增加反而减小;高斯光束的自偏转程度随着入射光强的变化关系与外加电场的情况相似。     

线性损耗和双光子吸收下硅基波导调制不稳定性

为了分析线性损耗和双光子吸收对硅基波导调制不稳定性的影响,采用理论论证和数值模拟相结合的研究方法,推导了调制不稳定性增益谱、峰值增益、峰值增益频率和调制带宽的表达式。论证了波导的线性损耗、双光子吸收系数和脉冲光功率等参量对调制不稳定性的影响,并对给定结构参量的脊波导进行了仿真分析。结果表明,即使在微弱的光功率(几十毫瓦)下,在反常色散区仍然存在强烈的调制不稳定性现象,其增益是相同功率下光纤介质的102～102倍;峰值增益频率和增益带宽随波导的线性损耗指数衰减;峰值增益也随双光子吸收系数指数减少。这为硅基波导调制不稳定性实验研究和超连续谱产生提供了理论参考。     

外加电场双光子光伏光折变晶体中的空间孤子

证明在外加电场的双光子光伏光折变晶体中存在明、暗稳态空间孤子波,它源于双光子光折变效应。结果表明：当光伏效应可以忽略时,这种孤子类似于双光子屏蔽孤子;当没有外加电场时,它退化成闭路条件下的双光子光伏孤子。在不同条件下屏蔽孤子和光伏孤子理论都可以从这一统一理论中得到。