在界面处产生的受激Brillouin后向散射现象

通常人们观察到的受激Brillouin后向散射(SBBS)光束与泵浦光基本一样,是一种无束腰的低发散角光束.本文将报道在界面处产生的SBBS的一种新现象,即受激Brillouin后向散射光束存在自聚焦现象1 实验实验装置如图1所示,一台调Q Nd:YAG激光经倍频输出波长为0.53μm作为SBBS的泵浦源,单脉冲能量大于2mJ.图中Ⅰ_1和Ⅰ_2分别为直径3mm和1mm的光栏,在这里使用直径1mm的光栏是为了用等量通光孔径来区别不同强度的光束通过.B_1和B_2为分光板,S是泵浦光和SBBS的观察屏,P为光电探测元件,用高兆示波器同时监视泵浦光和SBBS光的时间特性和相对强度.M_1和M_2为全反介质膜平面镜,L_s为焦距60mm的透镜,C为Brillouin池,并安装在可上下微调的平台上,CS_2用作Brillouin介质.为了避免Brillouin介质液面的反射和其它杂散光对后向散射光的观察和测试影响,泵浦光经M_2必须是入射到Brillouin池内.移动屏S可观察到后向散射光斑的变化,在后向散射光斑变化为最小处拍摄SBBS光束自聚焦光斑和泵浦光斑.     

简并三能级原子在绝热极限下的量子非破坏测量

由于微弱信号的测量,如量子宇宙学中引力波的探测给实际测量提出了新的要求,Braginsky等人提出了量子非破坏测量的概念(quantum-nondemolition measurement 简称QND测量)即第一次测量对被测物体的待测力学量没有扰动,再次进行观测能重复第一次的测量结果的测量称为量子非破坏测量.正是由于它的这个性质引起了很多实验和理论物理学家的关注.本文通过研究一个简并的三能级原子与光场的相互作用,由精确解计算给出在绝热     

产生单模压缩态的Hamilton算符一般形式

压缩态光场为典型的非经典光场,在极微弱信号的探测和量子非破坏性(QND)测量等方面有重大应用。采用许多非线性光学过程已经在实验上产生压缩态。最近人们又在理论上研究变质量或变频率谐振子产生正交位相压缩态的可能性,并在各种近似下求解这类谐振子的问题。本文将给出产生单模压缩相干态的Hamilton算符一般形式,将其动力学转化为一组耦合方程,并在共振条件下求出方程的解析解,而远离共振时则不能获得可观压缩。因此此结果较一般性地解决了单模压缩态产生的问题。     

固体中的元激发

固态量子理论的发展表明,采用元激发的概念,对于用一种统一的观点来描述固体的性质很有成效。激光技术的发展,为固体中各类元激发的研究提供了强有力的手段。元激发理论和光散射的实验研究相辅相成,在物质结构和各种微观过程的研究中起着重要的作用,对固态光子学、材料科学、信息科学和能源科学等应用科学的发展也有很大的推动作用。《固体中的元激发》一文,对声子、自旋波量子、等离子振荡量子和极化子等一些元激发概念作了详述。     

声子极化激元的电子能量损失谱研究进展

声子极化激元是晶体中的光学支声子与电磁波耦合形成的元激发,具有独特的中远红外介电响应、低损耗等特性,在波导、超透镜、增强的能量感应与传输等方面展现了巨大的应用潜力,因此近年来发展迅速.声子极化激元的主要实验研究手段是扫描近场光学显微镜技术,但由于缺乏合适的光源,目前在远红外波段的研究严重受限.此外,光子与声子之间大的动量失配问题也限制了光学显微镜激发大动量的声子极化激元.本文介绍了近年来扫描透射电子显微镜电子能量损失谱技术在研究声子极化激元方面的主要进展.相比于近场光学方法,电子能量损失谱具有大动量转移、宽频激发与探测、高空间分辨能力、高激发探测效率、多模式激发等优点,并且能在自支撑样品上测量,避免衬底影响.因此,基于此,研究人员取得了一系列重要研究成果,该方法已成为近场光学方法很好的补充.本文简要总结以上研究进展,并对下一步的研究前景进行了展望.     

In0.28Ga0.72As/GaAs量子点超晶格的生长

量子点(QD)正引起人们很大的兴趣,这是因为理论上指出它有很好的器件应用前景.和量子阱相比,量子点在三个方向都受到限制,从而具有一系列独特的性质,如声子瓶颈效应等等.目前,利用Stranski-Krostanow生长模式原位生长QD,已取得了很大的成功.在Stranski-Krostanow生长模式中,先是逐层的二维生长(即浸润层),当达到一定的临界厚度,为了容纳外延层和衬底间的应力,变为岛状生长.由于当外延层厚度进一步增加,位错和应变弛豫会从岛边产生.     

H+H_2→H_2+H共线反应几率的LCAC-SW量子散射计算

量子反应散射理论能够揭示出化学反应过程中的隧道贯穿、共振等量子效应,这是经典、半经典或准经典散射理论无法做到的.量子反应散射理论有紧耦合微分方程(CCDE)法和代数方程法之分,前者非常复杂,匹配过渡态与入射通道波函数及过渡态与产物通道波函数需要耗费大量的机时.Miller的S-矩阵变分法是量子反应散射理论中代数方程法的经典之作,由于其波函数自然地满足了边界条件,无需匹配计算,而且是解代数方程,因此较之CCDE简单易行,在理论化学界享有盛誉.邓从豪等曾分析了S-矩阵变分法与量子化学的     

非晶态Fe_(90-x)Co_xZr_(10)合金的非弹性中子散射研究

热中子非弹性散射实验已经成功地用于研究晶态因瓦合金的晶格动力学。Endoh等人曾用非弹性中子散射实验方法系统地研究了铁基晶态因瓦合金Fe_(65)Ni_(35),Fe_3Pt翻和Fe_(70)Mn_(30)的声子色散曲线与温度关系,在这些合金中均发现了低频声学模式在磁相变温度以下变软。这类软化现象被认为起因于因瓦合金中存在增强的电子-声子相互作用,而这种相互作用与因瓦合金特殊的电子结构有关。但是,具体微观机制尚不清楚。由于合金的电子结构与成分密     

石墨烯光子晶体光纤:实现强烈且可调光与物质相互作用的新方案

<正>光子晶体光纤由于自身周期性的微孔洞结构而具备许多传统光纤无可比拟的奇异性质,因而在无截止的单模光纤、超连续光谱激光器、光频梳、光孤子传输、大功率飞秒脉冲传送等方面有着广阔的应用前景~([1～11]).近年来,研究者通过向光子晶体光纤的孔洞中涂覆或灌注固体、气体、液体或液晶等功能性物质来实现对光的操控,并探索其在锁模激光器、表面等离激元、受激拉曼散射等诸多领     

相对论协变的部分子模型和π介子结构函数

对于各种深度非弹过程,理论上比较完善的处理方法是部分子模型以及结合着部分子模型的量子色动力学.但是理论上如何计算深度非弹现象中的结构函数和碎裂函数,却一直没有完善的办法.在理论中始终是把实验上测定的物理量输入到理论计算中去的.1972年,     

在混晶中一种无序诱导的晶格弛豫机构

一、引言最近Balkanski等人观察到只有在混晶中出现的一级Raman散射的多声子谱。Wolford等人分析GaAs_(1-x)P_x混晶中N束缚激子发光的多声子结构,得到了晶格弛豫的S因子与组分x的关系,表明与晶格无序度有明显的对应关系。     

量子测量的态关联与波包扁缩的动力学模型

最近,由于介观物理中部分相干性和量子宇宙学的研究,量子测量理论又重新引起人们的重视.在新的研究中,人们不再限于无休止的哲学争论,而是从具体的模型出发.逐步逼近现实测量的动力学理论描述.最近,本文作者之一(孙昌璞)在Hepp的量子测量动力学模型基础上成功地建立了同时描述经典和宏观仪器导致的波包扁缩的综合模型.然而与原来的Hepp模型及其推广一样.这一模型仍然不能恰如其份地描述测量过程的典型特     

海洋浮游动物和声散射层——海洋浮游生物学新动向之七

声散射层(以下简称“散射层”)研究日益引起各国海洋物理学家和海洋浮游生物学家的重视,发表了不少有关这方面的论文和专著。这是因为散射层的分布很广,遍及世界各海(包括北冰洋和南极海)。它的存在,对海中声波的传播起着阻碍或干扰作用。因此,在声速研究上具有重要理论意义。而更重要的是,散     

半导体中热载流子输运的平衡方程方法

本文简略地介绍处理半导体中热载流子输运的一个解析方法——平衡方程方法.这个方法的基本思想是把多载流子系统在电场作用下的输运化为一个单粒子(质心)的经典运动加上相对运动电子在没有电场情况下的多体统计运动.输运的描述只包含几个参量(非均匀情况下是参量场)——平均漂移速度,电子温度,载流子浓度及声子占据数.它们由平衡方程完全决定.如果只考虑到电子-杂质和电子-声子相互作用的最低阶,平衡方程的数学结构十分简单:只包含一个系统的特征函数,即无外电场,也没有杂质、声子散射势时载流子的密度关联函数,从而不需要大量的数值计算就可得到强电场下的输运性质.     

超高频38.5GHz半导体碰撞锁模皮秒光脉冲的产生

半导体超短光脉冲在长波长时分复用光纤通讯,超快数据处理,电光采样系统具有广泛应.常用的半导体短光脉冲产生方式有:增益开关技术、Q开关技术、锁模技术等.无论从理论上还是实践上,重复频率最高,宽度最窄的脉冲都是由锁模技术得到的.通过使用集成技术可以克服扩展腔结构中常见的机械稳定性不好,光路不易调整.而且存在复腔效应等缺点.在碰撞锁模激光器中,由于碰撞锁模效应和可饱和吸收体的吸收作用,脉冲前沿被吸收,后沿被光腔中的瞬间光栅散射,脉冲宽度得到大幅度削减.我们利用集成技术制备了1.5μm波长InGaAsP 碰撞脉冲锁模量子阱(CPM-QW)激光器(LD),测量得到脉宽5.1ps.     

自旋波声子耦合对反铁磁体红外吸收谱的影响

在磁有序物质中,由于交换作用常数受离子间距离变化的影响,其中存在自旋波和声子耦合。大多数非金属反铁磁体是离子晶体,因此,对这类反铁磁体,辐射场在激发一个光频支声子的同时通过自旋波和声子耦合有可能再激发两个自旋波和一个声子,从而茌晶格红外吸收带的高频边缘外形成附加吸收峯。本文利用这种辐射跃迁过程解释了Nio红外光谱的0.24电子伏附加吸收     

强磁场下逆康普顿散射矩阵元的计算

在宇宙中存在10~(12)～10~(13)高斯的强磁场,又有大量高能自由电子和低能光子,故强磁场下逆康普顿散射过程非常重要.利用量子电动力学可对它进行计算。微分截面dσ_(i→f)与矩阵     

受激拉曼散射增益异常的多过程竞争解释

一、引言 非自聚焦介质中受激拉曼散射(SRS)增益异常是指Stokes波的增长偏离指数增长律,表观增益值亦严重偏离SRS理论值。这种现象的解释曾是非线性光学研究中最令人困惑的问题之一。突出地表现在对 Grun等的实验结果的解释上,至今尚无定论。目前一些经典著     

C60·2CHBr3的制备和振动谱

用溶液法制备出C60@2CHBr3多晶粉末. 用Raman散射光谱和红外吸收光谱对C60@2CHBr3振动谱进行了研究. Raman散射光谱观察到C60分子Ag振动模式的红移(4～5 cm-1), Hg(1)模式基本不变. 对模式红移的进一步分析表明C60分子可能从H原子上获得少量电子. 在红外吸收谱中, C60分子F1u振动模式的峰位在CHBr3掺杂前后没有变化. 但CHBr3的红外吸收谱线发生了显著变化. C-Br键伸缩振动红移约4 cm-1, C-H扭曲振动的红外吸收明显减弱, C-H伸缩振动完全消失. 这些结果表明CHBr3与C60分子间存在不可忽略的相互作用, 并且最强的作用发生在H原子与C60分子之间. 这些作用的存在除了引起本文所报道的振动谱的变化外, 还将引起电子态的变化. 从而可为阐明C60@2CHBr3在场效应下的117 K超导转变机理提供重要的线索.     

非故意掺杂与半绝缘GaN缓冲层上的AlGaN/GaN异质结构的高温电子输运特性

研究了非故意掺杂(UID)与半绝缘(SI)GaN缓冲层(BL)上的Al0.35Ga0.65N/GaN异质结构高温下的电子输运特性,应用Hall效应系统地测量了样品在高温下的电子面密度和电子迁移率随温度变化的关系.实验发现,高温下AlGaN/GaN异质结构的电子迁移率主要受到LO声子散射的作用,其中,UID-BL样品的电子面密度随温度升高而逐渐上升,SI-BL样品的电子面密度则随温度升高呈现先下降再平衡后上升的规律.对相应的未生长AlGaN势垒层的本征GaN薄膜的高温电阻特性分析表明,随着温度的升高,UID-BL样品的电子迁移率受到背景载流子的影响逐渐增大;SI-BL样品的电子迁移率在室温附近受附加位错散射的影响较大,600K以后受背景载流子的影响缓慢增强,这对于研究AlGaN/GaN异质结构器件的高温特性具有很好的参考意义.另外,由理论计算可知,高温下二维电子气(2DEG)逐渐向势垒层和缓冲层内部扩展,电子在第一子带的占据从室温下的86%下降到700K时的81%.