带电粒子在超品格量子阱沟道中的准沟道辐射

引入正弦平方势,在经典力学框架内,把粒子的运动方程化为标准的摆方程.用Jacobian椭圆函数和椭圆积分解析地给出了系统的解和粒子运动周期,并从方程的旋转周期解出发讨论了带电粒子的准沟道辐射.将准沟道辐射和沟道辐射进行了比较,发现二者的主要差别在于准沟道粒子的横向速度的平均值不为零,而它的辐射能量在k~c=0.5时,比沟道辐射大2.4倍.

Abstract：

In the frame of the classical mechanics the motion equation of particles is reduced to the pendulum equation by using the sine-squared potential. The solution of the equation and the period of the particle motion are expressed exactly by means of Jacobian elliptic function and the elliptic integral. The quasi-channeling radiation of the charged particles is discussed based on the rotational periodic solution. From the comparison between quasi-channeling radiation and channeling radiation, it is found that their main difference is that the average transverse velocity of the quasi-channeling particles is not zero,and its radiation energy is 2.4 times more than that of the channeling radiation if k~c =0.5.     

超晶格量子阱光学双稳态系统的全局分叉与混沌行为

基于超晶格量子阱的双稳态效应,在经典力学框架内,把粒子的运动方程化为了具有阻尼项和受迫项的摆方程.利用Melnikov方法分析了系统的全局分叉与Smale马蹄变换意义上的混沌行为,给出了系统通过级联分叉进入混沌的临界值.结果表明,系统进入混沌的临界条件与它的参数有关,只需适当调节这些参数就可以避免或控制混沌,为光学双稳态器件的设计提供了理论分析.     

超晶格量子阱异宿轨道的混沌行为

在经典力学框架内和小振幅近似下,把超晶格量子阱的粒子运动方程化为了具有阻尼项、受迫项的广义Duffing方程,并用Jacobian椭圆函数和第一类椭圆积分解析地给出了无扰动系统的解和粒子运动周期;用Melnikov方法构造了异宿轨道的Melnikov函数,并利用Poincare映射分析了异宿轨道在Smale马蹄意义下的混沌行为.结果表明,系统进入混沌的临界条件与它的参数有关,只需适当调节系统参数就可以避免或控制混沌发生,从而保证系统的稳定性.     

超晶格量子阱的沟道效应与光学双稳态效应

构造了一种高阶非线性"抛物线"量子阱,并提出了一种获得光学双稳态的新概念.指出了只需在超晶格量子阱的两端加上一个直流电场和交变电场,便可用它作为光学双稳态器件.引入高阶非线性"抛物线"势,并考虑到粒子运动阻尼和外场作用,在经典力学框架内和弱偏置下,粒子运动方程化为了具有硬弹簧特性的Duffing方程.用摄动法找到了系统的近似解,并分析了共振线附近粒子的运动行为与系统的稳定性.结果表明,粒子的振幅平方与外场振幅平方的关系曲线出现了后弯现象,正是这个后弯现象决定了系统存在双稳态,也正是这个双稳态决定了具有四阶非线性抛物线势阱的超晶格量子阱可望作为光子或光电子技术中新的记忆元件或存储元件.     

掺杂超晶格光学双稳态系统的混沌行为

基于超晶格量子阱的双稳态效应,在经典力学框架内,把粒子的的运动方程化为了具有阻尼项和受迫项的广义摆方程。利用Melnikov方法构造了异宿轨道的Melnikov函数,并根据Melnikov函数有简单零点的条件,找到了系统进入Smale马蹄变换意义上的混沌临界值。结果表明,系统进入Smale马蹄意义下的混沌临界条件与它的具体参数有关,只需适当调节参数,混沌便可以原则上控制或避免,为掺杂超晶格作为光学双稳态器件的可能性提供了理论分析。     

正割平方势与超晶格量子阱中带电粒子的电磁辐射

在经典力学框架内,引入正割平方势,解析地给出了粒子的运动轨迹和振动频率。结果表明,量子阱沟道辐射的谱密度分布由线形因子决定,且随着谐波数增加,强度与谐波数平方反比减少;由于噪声的影响,高次谐波分量常被噪声掩盖,实验上,只剩下不多的几条谱线,这为低次谐波的进一步实验研究提供了可能。     

超晶格和量子阱红外探测器研究进展

本文综述了超晶格和量子阱红外探测器的发展。文章简要地阐明了超晶格和量子阱的原理,详细地介绍了业已发展的各种超晶格和量子阱红外探测器的原理、结构和性能等。还介绍了几种最有希望用于探测器制造的超晶格材料。     

非线性抛物线势与量子阱双稳态系统的稳定性

基于超晶格量子阱的双稳态效应,在经典力学框架内,把粒子的运动方程化为了具有阻尼项和受迫项的经典Duffing方程.利用Melnikov方法分析了系统的全局分叉与Smale马蹄变换意义上的混沌行为,给出了系统进入混沌的临界条件值.结果表明,只要参数满足临界务件,系统就是"数学"稳定的.考虑到系统进入混沌的临界条件与它的参数有关,只需适当调节这些参数,混沌就可以得以避免或控制,这为光学双稳态器件的制备和稳定工作提供理论依据.

Abstract：

Based on the bistable effect of the superlattice quantum well, the particle motion equation is reduced to the classical Dulling equation in the classical mechanics frame. The chaotic behaviors with the Smale horseshoe are analyzed by Melnikov method. The critical condition approaching to chaos is found. It is shown that the system is stable if the critical condition is satisfied, because the critical condition entered in a chaos is related to the parameters of the system, provided regulating a parameters of the system, the chaos can be avoided or controlled. The theoretical analysis is provided to the design of optical bistable stable cells.     

超晶格量子阱二阶非线性系统的动力学稳定性

在经典力学框架内和小振幅近似下,引入正弦平方势,把粒子的运动方程化为广义Duffing方程。在二次非线性情况下,把Duffing方程化为外尔斯特拉斯方程,并用外尔斯特拉斯函数分析了系统的相平面特征。用李雅普诺夫方法讨论了系统二次超谐共振,以及系统的稳定与临界条件。结果表明,适当调整参数就可以保证系统状态是稳定的。     

双曲正割平方势与量子阱的电子跃迁

引入了双曲正割平方势来描述超晶格量子阱中的电子运动, 利用这个相互作用势把电子的Schrdinger方程化为了超几何方程, 并以Ga1-xAlxAs/GaAs/Ga1-xAlxAs量子阱为例计算了电子的带间跃迁.结果表明,阱内的能级数目和跃迁能量与系统参数有关.于是,可望通过对势阱参数的控制来得到不同光电特性的量子阱材料.     

具有超晶格缓冲层的量子阱激光器的研制

在衬底表面制作超晶格缓冲层可以有效地掩埋体材料的缺陷，使阈值电流大幅度降低，光功率成倍增长。所研制出的量子阱激光器室温脉冲平均线性光功率大于２０ｍＷ（未镀反射膜），波长为７７８ｎｍ，最低阈值电流为３０ｍＡ，阈值电流密度为４００～６００Ａ／ｃｍ２，谱线宽度为５ｎｍ。     

类W-势阱与应变超晶格量子阱的带间跃迁

假设量子阱是类W-势阱,应变效应表现为势阱底部出现了类抛物线鼓包。在量子力学框架下,讨论了应变效应对输出波长的影响。结果表明,在应变作用下,量子阱出现了能级分裂,正是这种分裂为高性能量子阱光学器件的研制提供了更大的设计空间,为量子阱激光器件输出波长的调节提供了理论基础。     

掺杂超晶格量子阱带内跃迁的量子力学描述

引入正弦平方势,把掺杂超晶格中电子的运动问题化为带有大参数的Schrodinger方程。利用WKB近似和Langer变换,找到了系统的本征值和本征函数,并计算了掺杂超晶格电子的带内跃迁。结果表明,电子在相邻能级之间的跃迁能量大约在毫电子伏量级,而相应频率位于太赫兹附近。