湖北工程学院 物理与电子信息工程学院, 湖北 孝感 432000
理论计算了带有极化子效应的ZnS/CdSe柱型核壳结构量子点简并四波混频的三阶极化率.在有效质量近似下, 采用无限深势阱模型, 导出了带有极化子效应的柱型量子点的三阶非线性光学极化率的解析表达式, 解三维薛定谔方程得到电子的本征能量和波函数.分析了电子-LO声子和电子-IO声子相互作用对ZnS/CdSe核壳结构量子点简并四波混频的三阶极化率的影响.结果表明, 当量子点尺寸一定时, 带有极化子效应的χ(3)DFWM比没有极化子时的三阶极化率提高了近3个数量级, 并且电子-LO声子的影响比电子-IO声子的影响大得多; 当固定核壳量子点的阱宽而内外半径发生变化时, χ(3)DFWM的峰值随之变化, 而且极化子效应影响的大小也随之发生变化.
非线性光学 核壳量子点 三阶极化率 极化子效应 简并四波混频 Nonlinear optics Core-shell quantum dot Third-order optical susceptibilities Polaron effect Degenerate four-wave mixing
1 吉林大学 通信工程学院 光通信系，吉林 长春 130012
2 集成光电子学国家重点实验室吉林大学实验区，吉林 长春 130012
3 吉林大学 电子科学与工程学院，吉林 长春 130012
以沿[110]晶向切割的近本征硅单晶为样品，通过研究样品对连续波固体激光器所产生的1.3 μm的近红外光的双光子吸收所诱导的光电流对入射光偏振方向的依赖关系，研究了双光子吸收的各向异性.测得了硅单晶对该波长的光的三阶极化率张量χ(3)的各向异性系数为-0.25，两个独立分量的比值χxxxx/χxxyy的幅度为2.4，并基于前期工作所得的χxxyy的结果，进而确定了另一分量χxxxx的值大约为1.49×10-19 m2/V2.
非线性光学 硅单晶 双光子吸收 三阶极化率 非线性各向异性 nonlinear optics silicon crystal two-photon absorption third-order susceptibility nonlinear anisotropy
1 安庆师范学院 物理与电气工程学院，安徽 安庆 461000
2 孝感学院 物理与电子信息工程学院，湖北 孝感 432000
在有效质量近似下，利用量子力学的密度矩阵理论，采用无限深势阱模型导出了三层球型量子点的三阶非线性光学极化率（自聚焦）的解析表达式.通过数值计算，分析了ZnS/CdSe/ZnS球型核壳结构量子点的三阶极化率（自聚焦）与量子点尺寸和入射光频率之间的关系.结果显示，量子点尺寸增大时，自聚焦效应三阶极化率（自聚焦）的峰值高度增大，峰值位置红移.本文的讨论为实验研究和实际应用提供了理论依据，对于光电器件的研究和改进有参考价值.
量子点 三阶极化率 非线性光学 Quantum dot Thirdorder susceptibilities Nonlinear optical
孝感学院 物理与电子信息工程学院，湖北 孝感 432000
在有效质量近似下利用量子力学的密度矩阵理论，采用无限深势阱模型解三维薛定谔方程得到电子的本征能量和波函数.从理论上计算了考虑极化子效应后，在导带子带间跃迁时ZnS/CdSe柱型核壳结构量子点光学克尔效应的三阶极化率.通过数值计算，分析了电子-LO声子和电子-IO声子相互作用对ZnS/CdSe柱型核壳结构量子点光学克尔效应的三阶极化率的影响.结果表明：极化子效应对光学克尔效应的三阶极化率 有很大影响，并且影响的大小与量子点的尺寸大小有关.
非线性光学 三阶极化率 极化子效应 光学克尔效应 Nonlinear optical Third-order susceptibilities Polaron effect Optical Kerr effect
孝感学院 物理与电子信息工程学院， 湖北 孝感432000
在有效质量近似下，利用量子力学的密度矩阵理论，采用无限深势阱模型，从理论上计算了考虑极化子效应后在导带子带间跃迁时ZnS/CdSe柱型核壳结构量子点二次电光效应(QEOE)和电吸收过程(EA)的三阶极化率。通过数值计算，分析了电子-LO声子和电子-IO声子相互作用对ZnS/CdSe柱型核壳结构量子点二次电光效应和电吸收过程的三阶极化率的影响。结果表明，极化子效应对二次电光效应的三阶极化率χ(3)QEDE和电吸收过程的三阶极化率χ(3)EA都有很大影响，并且影响的大小与量子点的尺寸大小有关。
非线性光学 三阶极化率 极化子效应 二次电光效应 电吸收过程 nonlinear optical third-order susceptibilities polaron effect quadratic electro-optic effects electro-absorption process
华侨大学信息科学与工程学院,福建泉州,362021
在理论上计算了球形量子点激子基态能级和偶极跃迁振子强度,分析了量子点激子的三阶极化率.结果表明:在激子强受限的情况下,量子点半径越小三阶极化率越大;在激子弱受限的情况下,量子点半径的增大,三阶极化率越大.
量子点 无限深势阱 振子强度 三阶极化率
1 通化师范学院,物理系,吉林,通化,134002
2 Photodynamics Research Center,The Institute of Physical and Chemical Research, RIKEN, 519-1399 Aoba, Aramaki, Aoba-ku,Sendai 980-0845, Japan
3 P. ZhangPhotodynamics Research Center,The Institute of Physical and Chemical Research, RIKEN, 519-1399 Aoba, Aramaki, Aoba-ku,Sendai 980-0845, Japan
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利用金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术在蓝宝石衬底上生长一层高质量的ZnO薄膜.为了考察沉积温度对样品的非线性特性的影响,在200～500℃生长了一系列ZnO薄膜.用X射线衍射谱(XRD)及扫描电镜(SEM)对样品结构进行了评价.以Nd:YAG激光器输出的1.06μm的激光为基频光,对ZnO薄膜样品的二阶及三阶非线性光学特性进行了实验研究.实验发现,对于250℃沉积温度的样品有较强的非线性效应,实验测得的二阶非线性极化张量x(2)ZZZ=9.2 pm/V,三?子行Х窍咝韵凳齲(3)=5.28×10-20m2/V2.
二次谐波振荡 金属有机化学气相沉积 二阶极化率 三阶极化率 沉积温度
1 华南师范大学激光生命科学研究所,广州,510631
2 广州大学,物理与电子工程学院电子信息系,广州,510006
利用量子力学的密度矩阵理论,在有效质量近似下,采用有限深势阱模型,导出了柱形量子点的三阶非线性极化率的解析表达式.通过数值计算,分析了GaAs/AlβGa1-βAs柱形量子点的三阶非线性极化率与量子点尺寸、掺杂浓度、入射光的频率和偏振方向等参量的关系.结果表明,三阶极化率峰值位置与这些参量密切相关,并且对于确定频率和偏振方向的入射光以及材料的掺杂浓度,存在与之相匹配的量子点尺寸,使三阶极化率达到极大,比体材料的相应值高出2个数量级以上.
量子点 密度矩阵理论 三阶极化率 非线性光学 Quantum dot Density matrix method Third-harmonic generation Nonlinear optical
