加偏置电场量子阱中二次谐波产生系数的计算

利用量子力学中的密度矩阵算符理论导出了加偏置电场量子阱中的二阶非线性光学极化率,得到了该系统的二次谐波产生系数的解析表达式。以典型的G aA s/A lG aA s量子阱为例作了数值计算,结果表明:二次谐波产生系数比相应体材料中的二次谐波产生系数大10倍以上,同时偏置电场强度对该系统的二次谐波产生系数有较大的影响,为实验上研究量子阱的非线性光学效应提供了必要的理论依据。     

抛物型量子点的非线性光学整流研究

在紧凑密度矩阵方法和迭代法的框架下,从理论上研究了抛物型量子点(QDs)在不同的量子点半径、宽度以及外加电场和磁场下光学整流(OR)系数.在有效质量近似下,计算了量子点中电子的受限波函数和能量.给出了典型GaAs/AlGaAs抛物型量子点的数值结果.通过研究发现,非线性光学整流系数受到量子点的宽度、半径以及电场和磁场的...     

库伦场对量子阱中磁极化子性质的影响

本文研究了在外加磁场作用下库伦束缚势对量子阱中极化子性质的影响,通过数值计算得到:随着库仑束缚势和阱宽的增加极化子的基态能量逐渐减小,随着磁场强度的增加极化子的基态能量逐渐增加.阱宽越小,量子尺寸效应越显著.     

抛物阱中的束缚极化子

利用变分法研究了抛物量子阱中束缚极化子的极化势、基态能量和能量移动，讨论了抛物量子阱中体纵光学(LO)声子和界面纵光学(IO)声子的影响．研究结果表明，对于杂质位于阱中心的情况，当阱很宽时，可以只考虑LO声子的作用；当阱很窄时，必须同时考虑LO声子和IO声子的影响，而且IO声子的作用更重要．     

各向异性抛物势对量子点中强耦合极化子激发态的影响

在各向异性抛物势限制下,采用Huybrechts线性组合算符和Lee-Low-Pines(LLP)幺正变换方法研究了量子点中强耦合极化子激发态的性质.导出了极化子第一激发态振动频率和第一激发态能量随电子-声子耦合强度和各向异性抛物势在量子点三个方向上的有效受限长度的变化关系.数值结果表明:第一激发态振动频率和第一激发态能量是电子-声子耦合强度的增函数且它们均随有效受限长度的增加而迅速减少,表现出量子点新奇的量子尺寸限制效应.     

各向异性抛物势对量子点中极化子基态结合能的影响

量子点中三个方向存在不同的抛物限制势,采用线性组合算符和幺正变换方法研究了各向异性抛物势对量子点中强耦合极化子的振动频率和基态结合能的影响.导出了振动频率和基态结合能随电子-声子耦合强度和量子点中的有效受限长度的变化关系.数值结果表明:振动频率和基态结合能是电子-声子耦合强度的增函数.它们随三个不同的有效受限长度的增加而迅速减少.表现出量子点在三个不同方向的新奇的量子尺寸限制效应.     

半抛物量子阱中的二阶光学非线性

用紧致密度矩阵和弛豫时间近似方法,研究在非对称半抛物量子阱中的二阶光学非线性．该非线性是由子能带间的共振跃迁引起的,在波长为１０．６μｍ时,光学整流系数可达０．１０４ｍｍ／Ｖ（比ＧａＡｓ晶体中高１０５倍）,二次谐波产生系数可达３．１μｍ／Ｖ（比ＧａＡｓ晶体中高１０４倍）．在相同条件下,比阶梯阱模型的结果大一个数量级,比“极化球”模型的结果大两个数量级．     

抛物阱中束缚极化子的结合能

采用体纵光学(LO)声子近似,利用改进的LLP方法,对两次幺正变换处理电子?LO声子相互作用和施主离子?LO声子相互作用进行了研究.用第一次幺正变换求出极化势;用第二次幺正变换可计算出无限深抛物量子阱中束缚极化子的结合能.结果表明,在阱中心极化势对极化子能量的贡献较大.阱宽较小时,束缚极化子的结合能随阱宽L的增大而急剧减小;阱宽较大时,能量减小缓慢趋近于体材料的三维值.     

分数维方法研究有限深抛物量子阱中的极化子

采用分数维方法研究了有限深抛物量子阱中的极化子自陷能及其有效质量.得到在阱宽很小或很大时,极化子自陷能和有效质量趋向于三维体材料的情况;在量子阱分数维取极小值时,极化子的自陷能和有效质量取极大值.     

电子─声子相互作用对抛物量子阱中三次谐波产生的影响

本文就电子一声子相互作用对抛物量子阱中三次谐波产生的影响机制作了理论计算。利用量子力学中的密度矩阵算符理论导出了该系统中三次谐波产生的解析表达式。最后以典型的ＧａＡｓ抛物量子阱为例作了数值计算。     

太赫兹场作用下的GaAs双量子阱的光吸收分析

用密度矩阵理论分析了在超快脉冲及太赫兹场作用下GaAs量子阱和双量子阱的光吸收谱.分析表明：在直流和太赫兹场作用下,由于量子约束斯塔克效应,光吸收谱呈现出多个激子吸收峰.改变太赫兹的强度和频率,吸收谱出现恶歇分裂,并产生边带,这些分裂主要来源于太赫兹作用下激子的非线性效应.     

Nonlinear optics in the extreme ultraviolet

Nonlinear responses to an optical field are universal in nature but have been difficult to observe in the extreme ultraviolet (XUV) and soft X-ray regions owing to a lack of coherent intense light sources. High harmonic generation is a well-known nonlinear optical phenomenon and is now drawing much attention in attosecond pulse generation. For the application of high harmonics to nonlinear optics in the XUV and soft X-ray regime, optical pulses should have both large pulse energy and short pulse duration to achieve a high optical electric field. Here we show the generation of intense isolated pulses from a single harmonic (photon energy 27.9 eV) by using a sub-10-femtosecond blue laser pulse, producing a large dipole moment at the relatively low (ninth) harmonic order nonadiabatically. The XUV pulses with pulse durations of 950 attoseconds and 1.3 femtoseconds were characterized by an autocorrelation technique, based on two-photon above-threshold ionization of helium atoms. Because of the small cross-section for above-threshold ionization, such an autocorrelation measurement of XUV pulses with photon energy larger than the ionization energy of helium has not hitherto been demonstrated. The technique can be extended to the characterization of higher harmonics at shorter wavelengths.     

CO在外电场下的分子特性和势能函数研究

本文选用B3LYP方法,在Aug-cc-pvtz基组水平上研究了不同外电场下CO分子基态几何结构,电荷布居,偶极矩,振动频率和能量.结果表明优化的结构与实验符合较好,随电场增加,CO分子键长增加,振动频率减弱,能量先增大后减小.偶极矩在数值上随反向电场增加而增加.用相同的方法和基组计算了不同外电场下CO分子的单点势能值,采用Morse势模型对无电场下势能曲线进行拟合,得到的数值与实验吻合.在外电场作用下,单点势能值获得的势能曲线低于无电场时的势能曲线.     

半导体量子点电调制吸收谱一次微分性质的理论分析

分析在电场作用下半导体量子点的介电响应函数,在弱场近似下得到半导体量子点的电调制吸收谱的一次微分性质。由于量子点的量子约束效应,半导体中的电子能带不复存在,成为一系列离散的能级;通常体材料中的电场调制机制不存在了,在电场作用下,量子点中的量子能级会随电场而改变;激子吸收峰红移,因此电场直接影响到介电函数中的激子能级,使激子能级产生与电场强度有关而与时间无关的移动。这样半导体量子点电调制吸收谱成为一     

基于拉曼光谱和光学二次谐波的二硒化锡结构研究

二维层状半导体材料,尤其是少数原子层时,其光电性质与晶格结构密切相关,采用合适的表征方法是关键。本文通过使用机械剥离的方法,得到了不同层数的二硒化锡,并利用光学二次谐波和拉曼光谱的表征研究了其晶体结构的性质。通过二次谐波准确确定了二硒化锡的晶轴,分析了厚度对二次谐波的影响,为确定材料的晶格结构提供了一种纯光学的手段,同时为发现二硒化锡其他非线性光学性质提供了可能性。通过拉曼光谱,发现二硒化锡层间振动模式对厚度和温度变化均较为敏感,表明二硒化锡可应用于大范围内温度的原位监测。     

Phase-resolved measurements of stimulated emission in a laser

Lasers are usually described by their output frequency and intensity. However, laser operation is an inherently nonlinear process. Knowledge about the dynamic behaviour of lasers is thus of great importance for detailed understanding of laser operation and for improvement in performance for applications. Of particular interest is the time domain within the coherence time of the optical transition. This time is determined by the oscillation period of the laser radiation and thus is very short. Rigorous quantum mechanical models predict interesting effects like quantum beats, lasing without inversion, and photon echo processes. As these models are based on quantum coherence and interference, knowledge of the phase within the optical cycle is of particular interest. Laser radiation has so far been measured using intensity detectors, which are sensitive to the square of the electric field. Therefore information about the sign and phase of the laser radiation is lost. Here we use an electro-optic detection scheme to measure the amplitude and phase of stimulated radiation, and correlate this radiation directly with an input probing pulse. We have applied this technique to semiconductor quantum cascade lasers, which are coherent sources operating at frequencies between the optical (>100 THz) and electronic (<0.5 THz) ranges. In addition to the phase information, we can also determine the spectral gain, the bias dependence of this gain, and obtain an insight into the evolution of the laser field.     

极化子对量子点中的Stark效应的影响

该文采用变分法研究了盒形量子点中Ｓｔａｒｋ效应，计算了电子－受限ＬＯ声子相互作用对Ｓｔａｒｋ能量移动的修正。计算结果表明，电子－受限ＬＯ声子相互作用减弱了Ｓｔａｒｋ能量移动，随着电场强度和量子点尺寸的增大，其对Ｓｔａｒｋ能量移动的贡献也增大。     

多量子阱自电光效应器件及其负阻特性

研究了ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ多量子阱结构的电场光调制特性,测量了光反射谱、光电流谱和光电流电压特性。结果表明,在Ｉ－Ｖ特性中存在光电流负微分电阻区,由这种多量子阱材料制备的自电光效应器件（ＳＥＥＤ）观察到明显的量子限制Ｓｔａｒｋ效应。     

外加电场下谐振子量子线的电子拉曼散射

文章研究了外加电场下谐振子量子线的电子拉曼散射.利用有效质量近似,以GaAs材料为例,计算了微分散射截面,结果表明,谐振子频率和外加电场的强度对拉曼光谱均有影响.拉曼光谱的峰值随着外加电场强度的增大而增大;在恒定的外加电场下,与电场方向相同的谐振子频率只影响峰值的大小,而与电场方向垂直方向的谐振子频率还对峰值的位置有影...