1 电磁空间安全全国重点实验室，天冿 300308
2 电子科技大学 物理学院，成都 610054
3 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心，四川 绵阳 621900
改进了描述光学材料强激光损伤的吸收波前模型，在原有模型的基础上引入了杂质缺陷吸收项，并将一维形式推广到了三维。利用改进后的吸收波前模型，数值模拟了红外单晶硅光学材料在波长1064 nm皮秒激光辐照时杂质源（以金属铁为例）附近材料的温度、损伤半径及损伤阈值等变化情况，并分析了光学材料初始温度对损伤阈值的影响规律。数值结果显示：（1）与传统的热传递模型不同，在损伤阈值附近，激光场能量密度从低于损伤到达到（或超出）损伤的微小变化导致温度场的巨大变化；（2）达到损伤能量密度后，杂质附近的最高温度及利用吸收波前表征的材料损伤半径随着辐照能量密度的增加近似线性增长；（3）激光损伤阈值随着材料初始温度的增加而降低。研究结果表明改进后的吸收波前模型可以较好地描述光学材料的杂质缺陷诱导强激光损伤：相比于传统的热超导模型，吸收波前模型可以更合理的表示损伤阈值附近温度场的突变，并可定量分析杂质诱导光学材料的强激光损伤尺寸。另外对单晶硅吸收波前模型的研究还显示提升材料的初始温度可以有效降低材料的强激光损伤阈值，这为提升光电对抗中光电探测器的激光损伤效率提供了一种思路。
杂质缺陷 光学材料 单晶硅 吸收波前模型 强激光损伤 impurity defect optical materials monocrystalline silicon absorption front model laser induced damage 强激光与粒子束
2023, 35(7): 071004
1 天津城建大学理学院, 天津 300384
2 中电科能源有限公司, 天津 300381
3 河北工业大学材料科学与工程学院, 电工装备可靠性与智能化国家重点实验室, 天津 300130
本文研究了铪铁双掺铌酸锂(LN∶Fe, Hf)晶体的衍射效率随光栅写入角度的变化曲线, 并对该关系曲线进行了拟合分析, 发现超阈值的铪铁双掺铌酸锂晶体的体光生伏打系数κ值相比于单掺铁铌酸锂晶体大幅增加。造成κ值变化的原因可能是由于铪离子的掺入消除了晶体中存在的本征缺陷, 而晶格环境的完美化使得留在锂位的铁离子的光生伏打系数大幅上升。此外, 实验结果还表明超阈值的铪铁双掺铌酸锂晶体中参与光折变的缺陷中心浓度约为14.5 ppm (1 ppm=10-6), 即约有4.8%的铁离子仍然“残存”在锂位中, 而这些铁离子可以引起足够强的光折变效应, 成为主导铌酸锂晶体光折变性能的缺陷中心。此外, 还从杂质缺陷-氢氧根基团角度讨论了铁离子晶格占位的可能性。
铌酸锂 光折变 杂质缺陷 缺陷基团 氢氧根振动 本征缺陷 lithium niobate photorefraction impurity defect defect complex hydroxyl vibration intrinsic defect
有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室, 桂林理工大学材料科学与工程学院, 广西 桂林 541004
近红外量子点具有独特的光学性质, 如荧光量子产率高, 荧光寿命长, 荧光发射波长可调, 半峰宽窄且斯托克斯位移较大, 耐光漂白能力强等, 及“近红外生物窗口”的优势, 使它们在生物荧光标记、 太阳能电池、 量子化计算、 光催化、 化学分析、 食品检测及活体成像等领域具有巨大的潜在应用价值。 目前对近红外量子点的发光机理研究还不够完善, 针对国内外的研究现状, 重点对核/壳结构的量子点(CdTe/CdSe, CdSe/CdTe/ZnSe等)、 三元量子点(Cu-In-Se, CuInS2等)和掺杂型量子点(Cu∶InP等)三种不同类型近红外量子点的发光机理进行了综述。 其中, Type-Ⅱ型核/壳结构量子点的发光机理多为带间复合发光, 三元量子点以本征缺陷型发光为主, 掺杂型量子点多为杂质缺陷型发光。 探讨了近红外量子点发光原理存在的问题及发展的方向。 对近红外量子点的发光机理进行系统地研究不仅有助于我们理解近红外量子点的发光性质, 而且对完善相似高品质量子点的合成方法具有重要意义。
近红外量子点 核/壳结构 带间复合发光 供体-受体重组 杂质缺陷发光 Near-infrared quantum dots Core/shell structures Interband recombination luminescence Donor-acceptor recombination Impurity defects luminescence 光谱学与光谱分析
2016, 36(7): 2059
