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InP纳米材料的制备与非线性光学特性研究

论文摘要

InP以其众多的优越特性而在许多高技术领域有着广泛的应用。掺硫的N型InP材料主要应用于激光器、发光二极管、光放大器、光纤通信等光电领域。半绝缘（SI）InP主要用于微电子器件和光电集成等领域。 以Na,P和InCl3·4H2O为原料,以二甲苯为溶剂,用改进的常压有机溶剂回流退火法合成了纳米磷化铟晶粒。 实验上,用X射线衍射,透射电子显微镜,激光拉曼光谱和吸收光谱对合成产物进行了表征和分析。研究结果表明合成的晶粒具有立方闪锌矿结构,平均粒径为55nm,最小粒径为3nm,晶格常数为5.869×10-10m,具有明显的量子尺寸效应,而且晶粒的完整性好,产率高。采用Z一扫描法测量了上述样品的三阶非线性光学性质,根据其Z-扫描标准透过率曲线求得了相应的三阶非线性折射率或克尔常数及三阶非线性吸收系数。 理论上,基于光学系统对傍轴激光束的传输与变换技术—ABCD定理,直接以非线性相移为研究对象,采用表征高斯光束特征的q参数,在光束无象散近似假设下模拟了z一扫描测量方法的理论基础,分析了非线性介质光克尔效应对高斯光束传输特性的影响,得到了表达简单的解析理论公式,建立了新的数学物理模型。通过数值模拟计算,得到了与实验现象非常吻合的结果,很好地验证了上述理论和计算程序的正确性和可靠性。采用该模型还对Z-扫描经典理论进行了新的探索性研究,除了包含经典Z-扫描理论的所有结论之外,还得到了一些新的计算结果。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 研究进展
  • 1.2 选题意义及主要工作
  • 参考文献
  • 第二章 三阶非线性光学原理与测试技术
  • 2.1 引言
  • 2.2 三阶非线性光学效应
  • 2.2.1 非线性极化率
  • 2.2.2 非线性折射率
  • 2.2.3 非线性吸收
  • 2.3 测试原理与技术
  • 2.3.1 单光束Z-扫描测试原理与技术
  • 2.3.2 理论分析和计算
  • 参考文献
  • 第三章 基于ABCD矩阵的Z-扫描理论
  • 3.1 引言
  • 3.2 理论分析
  • 3.2.1 透镜对入射场相位分布的影响
  • 3.2.2 仅有非线性折射情况下的Z-scan理论
  • 3.2.3 非线性吸收和折射同时存在情况下的Z-scan理论
  • 3.3 讨论
  • 3.3.1 实验验证
  • 3.3.2 Z-扫描曲线对称性的讨论
  • 参考文献
  • 第四章 纳米InP的制备与三阶非线性光学性质表征
  • 4.1 引言
  • 4.2 InP的结构与特性
  • 4.2.1 纳米InP的晶体结构
  • 4.2.2 纳米InP的能带
  • 4.2.3 纳米InP的光吸收特性
  • 4.3 InP的合成及物相表征
  • 4.3.1 实验部分
  • 4.3.2 物相表征
  • 4.4 三阶非线性光学性质的测量
  • 4.4.1 实验装置
  • 4.4.2 InP的Z-扫描实验
  • 4.4.3 纳米碳管的Z-扫描实验
  • 参考文献
  • 第五章 结论
  • 致谢
  • 硕士期间发表的文章及获奖情况

    • 相关论文文献

    本文来源: https://www.lw50.cn/article/cfb000fef3e14541ee85b765.html