抛物量子点中的非线性光学特性的研究

论文摘要

非线性光学是激光出现后发展起来的一门介于基础与应用之间的学科,随着理论和实验研究的深入,在很多科学领域都获得了广泛的开发与应用。经过长时间的理论和实验的研究,在对各种非线性光学现象的本质基本上搞清楚了以后,人们就逐渐转向寻找和合成具有特定功能的非线性光学材料的研究。理想的非线性光学材料要求具有较大的非线性光学极化率,较小的阈值功率以及非常快的响应速度。大量的研究表明,可以人工合成的低维半导体材料是非常理想的非线性光学材料之一,因此低维半导体材料中的非线性光学效应的研究成为非线性光学领域中的一项重要内容。本论文对量子点中的非线性光学效应进行了研究,主要由以下三部分组成。论文的第一部分研究了球形量子点在外加电磁场下的光整流的特征。首先在有效质量近似下,通过求解系统相应的薛定谔方程得到了电子波函数和能级表达式。然后运用密度矩阵理论及迭代方法推导出系统中光整流的解析表达式。最后以GaAs/AlGsAs量子点为例,引入相应的材料参数进行数值计算。论文的第二部分研究了球形量子点在外加电磁场下的二次谐波的特征。运用密度矩阵理论及迭代方法推导出系统中二次谐波的解析表达式。最后以GaAs/AlGaAs量子点为例,引入相应的材料参数进行数值计算。论文的第三部分研究了球形量子点在外加电磁场下的三次谐波的特征。运用密度矩阵理论及迭代方法推导出系统中三次谐波的解析表达式。最后以GaAs/AlGaAs量子点为例,引入相应的材料参数进行数值计算。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 研究内容
• 1.3 研究方法
• 第二章 外加恒定电磁场条件下抛物量子点的光整流效应
• 2.1 引言
• 2.2 体系的能级和波函数
• 2.3 理论推导
• 2.4 结果与讨论
• 2.5 本章小结
• 第三章 外加恒定电磁场条件下抛物量子点的二次谐波
• 3.1 引言
• 3.2 理论推导
• 3.3 结果与讨论
• 3.4 本章小结
• 第四章 外加恒定电磁场条件下抛物量子点的三次谐波
• 4.1 引言
• 4.2 理论推导
• 4.3 结果与讨论
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间的研究成果
• 致谢