用Z-扫描实验方法测量CdSe半导体纳米颗粒的三阶非线性

论文摘要

本文首先介绍了半导体纳米微粒的性质,包括量子尺寸效应、介电限阈效应、量子隧穿效应、库仑阻塞效应及这些量子效应对三阶非线性光学性质的影响。跟着回顾了钛蓝宝石激光器的进展并介绍了几种测量非线性光学性质的方法——三波混频、四波混频以及单光束和双光束Z-扫描。描绘了利用会聚的单光束灵敏地测量非线性介质的非线性折射率的方法。被测样品放置于会聚高斯光束的光轴上（z轴）,样品在焦点附近沿z轴移动,即可得到非线性介质的非线性折射率,并能确定非线性折射率的符号（自聚焦或自散焦）。我们利用Z-扫描技术,以Ti:Sapphire激光器输出的重复频率为82 MHz ,中心波长为788nm ,脉宽为50 fs的激光脉冲作为光源,测量了粒径约为4.2nm的CdSe半导体纳米微粒的三阶非线性折射率,并对其结果进行分析。

论文目录

• 第一章 前言
• 1.1 半导体纳米材料
• 1.2 非线性光学现象
• 第二章 半导体纳米微粒的性质
• 2.1 半导体纳米微粒电子结构理论
• 2.1.1 激子概念
• 2.1.2 有效质量近似
• 2.2 半导体纳米材料的量子效应
• 2.2.1 量子尺寸效应
• 2.2.2 介电限阈效应
• 2.2.3 量子隧穿效应
• 2.2.4 库仑阻塞效应
• 2.2.5 几种效应对半导体纳米材料禁带宽度的影响
• 2.3 半导体纳米材料的非线性光学性质
• 2.3.1 非共振非线性
• 2.3.2 共振非线性
• 第三章 飞秒激光及非线性光学性质的测量方法
• 3.1 飞秒激光技术
• 3.1.1 激光锁模技术
• 3.1.2 超短脉冲的获得
• 3.1.3 飞秒啁啾放大技术（CPA）
• 3.2 非线性光学性质的测量方法
• 3.2.1 三波混频
• 3.2.2 四波混频
• 3.2.3 Z-扫描
• 第四章 CdSe 半导体纳米颗粒的 Z-扫描实验
• 4.1 Z-扫描理论
• 4.2 实验
• 4.2.1 实验装置
• 4.2.2 实验结果和分析
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 摘要
• Abstract