导读:本文包含了光整流效应论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:效应,光学,电场,量子,矩阵,克尔,诱导。
光整流效应论文文献综述
王琦[1]（2017）在《硅、锗材料的电光效应和光整流效应的研究》一文中研究指出硅和锗都是第一代半导体材料,在微电子学和光电子技术领域获得了重要应用。特别是硅材料,由于其价格低廉,工艺成熟,利于集成,在1.3μm和1.55μm通讯波段是透明的,因而在集成光学和光电子学领域广受青睐。近年来,由于锗材料与硅的CMOS工艺兼容性良好,且对中红外光具有良好的透过性,可将现有的通讯波长扩展至中红外波段,因此锗基光电器件在硅基光电子学中的应用也引起了人们的关注。所以,本论文重点开展了硅和锗材料表面层中的Pockels效应和光整流效应的研究工作,并将锗材料的Franz-Keldysh效应和载流子色散效应作为广义电光效应进行了理论研究。这些研究工作为拓展硅和锗材料在光电子学及非线性光学领域中的应用提供了实验和理论依据。论文的主要研究内容及取得的主要研究结果如下:(1)基于经典非线性极化理论,对硅和锗材料晶面表层中电场诱导的Pockels效应和光整流效应进行了理论分析。测量了Si(001)和Si(110)晶面表层中的Pockels信号和光整流信号。Pockels信号与外加调制电压呈良好的线性关系,比Kerr信号大得多;光整流信号随线偏振光的偏振方位角呈周期为π的余弦变化关系。这些实验结果与理论预期符合得很好。利用光整流信号随线偏振光偏振方位角变化的拟合函数,计算了Si(001)、Si(110)晶面表层中等效二阶极化率张量元的比值。(2)研究了Si(001)和Si(110)晶面表层中光整流信号沿晶面法线方向上的分布,证明光整流信号大小与硅表面性质是密切相关的。建立了光整流信号与表层中的自建电场及光波电场关系的理论模型,用自建电场与高斯光束光波电场的重迭积分解释了光整流信号的分布结果,理论模型与实验数据很好地符合。证明了利用光整流效应和Pockels效应研究硅晶面表层中自建电场强度与分布、空间电荷区宽度等表面性质的可行性。此外,还对Si(001)和Si(110)晶面表层的二阶非线性性质进行了比较。(3)首次研究了Ge(001)、Ge(110)晶面表层中电场诱导的光整流效应,测量了光整流信号随线偏振光偏振方位角的关系,以及光整流信号沿晶面法线方向上的分布。利用(2)中所述的理论模型也能很好地解释Ge(001)与Ge(110)晶面表层中光整流分布的实验结果。证明利用光整流效应研究晶面表层性质的方法对其它具有反演对称性的材料也适用。此外,还对Ge(111)晶面表层中电场诱导的Pockels效应和光整流效应进行了初步研究。(4)将锗的Franz-Keldysh效应和载流子色散效应作为广义电光效应进行了系统的理论研究。给出了不同波长下锗材料的吸收系数改变量、折射率改变量与电场强度,以及与载流子浓度改变量之间关系的理论公式。结果表明,载流子浓度的变化会引起锗材料的折射率的显着改变,因而载流子色散效应有望作为锗基光调制器的潜在工作机制。(本文来源于《吉林大学》期刊2017-06-01）
冯振宇[2]（2017）在《半导体量子点中的非线性光整流效应》一文中研究指出非线性光学是现代光学领域十分重要的一个分支,它是自激光出现以后而发展起来的一门重要学科.随着研究的日趋成熟,非线性光学在光纤通信、光计算、光谱技术、激光技术以及物质结构分析等方面具有重要的应用价值,同时也促进了其他科学领域的发展.由于理想的非线性光学材料要求其具有较快的响应速度、较大的非线性极化率以及较小的阈值功率,而大量的科学研究证明,人工合成的低维半导体材料正符合上述要求.在低维半导体材料中,由于量子局域效应的存在,使得其非线性光学效应更加明显.因此,研究低维半导体材料中的非线性光学性质具有十分重要的意义.本文针对Ⅲ-Ⅴ族及Ⅱ-Ⅵ族低维半导体材料在非线性光学性质方面所体现出的特性,首先在有效质量近似下利用变分法研究了外电场下闪锌矿结构GaN/AlxGa1-xN椭球形量子点中的非线性光整流效应.其次,我们研究了外电场下球形量子点中极化子对非线性光整流效应的影响,考虑了局域光学声子和界面光学声子分别与电子和杂质的相互作用.最后,研究了外电场下球形量子点中激子的非线性光整流效应.数值计算结果表明,由于量子局域效应的存在,在椭球形量子点中可以获得很明显的光整流效应.椭球形状、量子点尺寸、外加电场、A1组分等对光整流效应有着十分重要的作用.椭球常数的增加会使光整流系数峰值减小且峰值位置向光子能量小的方向移动.即相对于扁平形椭球量子点,扁长形椭球量子点使光整流系数峰值减小并向光子能量小的方向移动.另外,外电场强度和量子点尺寸的增加使光整流系数峰值增加并向光子能量小的方向移动.相对于扁平形椭球量子点,电场对扁长椭球量子点中的光整流效应作用更加明显.此外,我们还发现随着A1组分的增加,光整流系数峰值单调递减,而峰值位置向光子能量大的方向移动.其次,考虑了局域光学声子和界面光学声子分别与电子和杂质的相互作用,通过对外电场下Zn1-xCdxSe/ZnSe球形量子点中极化子对非线性光整流效应的影响研究发现,极化子对光整流效应有着十分明显的影响.计算结果表明,在考虑极化子效应后,光整流系数峰值明显高于未考虑极化子效应的情形,且光整流系数峰值产生红移现象,尤其当量子点尺寸或Cd组分较小时,产生的红移更为明显.另外,无论是否考虑极化子效应,量子点尺寸以及电场强度的增加会使光整流系数峰值增加并向光子能量小的方向移动.随着Cd组分的增加,光整流系数峰值减小并向光子能量大的方向移动.此外,考虑极化子效应与未考虑极化子效应两种情形下的光整流系数峰值差随着电场强度的增加而增加,而随Cd组分的增加而减小.另一方面,不同的光学声子模式对光整流效应影响不同,相比于局域声子,界面声子对光整流效应产生的影响更为明显.最后,通过对外电场下GaAs/AlxGa1-xAs球形量子点中激子非线性光整流效应的研究,发现在考虑激子效应后,光整流系数峰值明显高于单电子态情形,而峰值位置没有发生改变.考虑库仑作用使激子光整流系数峰值增加并向光子能量高的方向移动.另外,随着电场强度的增加,光整流系数峰值先增加后减小,且峰值位置向光子能量低的方向移动.随着量子点尺寸的增加,光整流系数峰值增加并向光子能量小的方向移动.在考虑激子效应后,随着A1组分的增加,光整流系数峰值先增加后减小,而峰值位置向光子能量高的方向移动.(本文来源于《内蒙古大学》期刊2017-05-21）
钟森城,翟召辉,朱礼国,孟坤,刘乔[3]（2015）在《基于LiNbO_3光整流效应的高峰值功率太赫兹源》一文中研究指出基于光整流效应,通过倾斜泵浦光波前(TPFP)在铌酸锂晶体中实现相位匹配,是一种有效的产生太赫兹辐射的方法。建立了一种更完备的基于波面倾斜的产生太赫兹波的理论模型,用于分析不同泵浦光偏振下产生太赫兹波的转换效率。搭建了基于铌酸锂晶体光整流效应的高峰值功率太赫兹源和太赫兹时域光谱系统,并利用太赫兹面阵探测器对获得的太赫兹辐射进行了分析。结果表明,所获得的太赫兹辐射单脉冲峰值功率达到0.56 MW,频谱宽度为0.1 THz~2 THz,转换效率为0.56‰,与理论模拟结果相符。(本文来源于《太赫兹科学与电子信息学报》期刊2015年02期）
李江[4]（2013）在《基于光整流效应的晶体辐射THz波动力学过程研究》一文中研究指出THz波因其优良的特性，在天文学、通信、生物检测、安检等领域有着广泛的应用前景。受限于THz辐射功率低，目前THz波技术应用还未能走出实验室，故紧凑型高功率THz辐射源是促进THz波技术广泛应用的关键技术之一。本论文的主要工作旨在提高基于光学整流效应飞秒脉冲泵浦非线性晶体辐射THz波的功率，主要内容包括以下几个方面：1.简述了THz科学技术的发展状况、产生技术、应用前景以及高功率宽带THz波辐射研究现状。2.详细介绍了基于光学整流效应飞秒脉冲泵浦非线性晶体辐射THz波的基本原理，详细推导了理想条件下晶体辐射THz波的效率公式，并基于该公式详细分析了影响晶体辐射THz波效率的关键因素。3.在光学整流效应理论的基础上，考虑晶体群速度色散效应,建立了晶体辐射THz波的动力学理论模型。根据该模型，数值分析了泵浦脉冲的啁啾特性对晶体辐射THz波功率的影响，数值模拟了泵浦脉冲啁啾参数与晶体群速度色散的关系，并通过相应的实验研究进行了验证。4.基于实验室自行搭建的光子晶体光纤锁模飞秒激光放大级，根据第叁章的研究成果，啁啾优化泵浦脉冲啁啾参数，泵浦GaP晶体实现了0.3mW的宽带THz波输出，并通过THz-TDS分析了晶体辐射THz波的频谱特性，为后续THz波应用提供了稳定可靠的紧凑型高功率宽带THz波辐射源。(本文来源于《天津大学》期刊2013-12-01）
于凤梅,郭康贤,王克强[5]（2010）在《电子-声子相互作用对非对称Morse势阱中光整流效应的影响(英文)》一文中研究指出从理论上研究了电子-声子相互作用对Morse势阱中光整流效应的影响。利用微扰论的方法求解在考虑电子-声子相互作用时Morse量子阱的波函数和能级,采用密度矩阵方法和迭代法得到光整流系数,以典型的GaAs/AlGaAs Morse势阱为例进行数值计算。数值结果表明在考虑电子-声子相互作用后,获得的光整流系数比仅考虑电子情况的大15%～30%左右。并且电子-声子相互作用使光整流系数峰值向高能方向偏移。因此要得到比较精确的结果,有必要考虑电子-声子相互作用的影响。(本文来源于《量子电子学报》期刊2010年04期）
孙鉴波[6]（2009）在《硅材料场致普克尔斯效应和光整流效应的研究》一文中研究指出本论文首先从理论上分析了直流电场对硅材料的反演对称性的破坏作用,根据推导出的等效二阶非线性光学极化率的形式,证明直流电场沿[100],[ 011]和[111]晶向时,硅材料的对称性将由O h点群分别降低为C4 v, C2 v和C3 v点群。从而,我们推断硅材料中将具有直流电场诱导的场致普克尔斯效应和场致光整流效应。在此基础上,我们以沿(111)面切割的近本证硅材料为样品,设计了金属-绝缘体-半导体-绝缘体-金属(MISIM)型样品结构,采用Bias Tee电路在硅样品上同时沿[111]晶向施加直流电场和交流电信号,从实验上证明了硅样品中存在场致普克尔斯,并观测到在相同的交流调制电场作用下,电光信号的大小随直流偏压的增加而线性增大。此外,在同样的硅样品中,还观测到了场致光整流效应。通过测量光整流信号随入射线偏振光方位角的变化关系,证明在[111]晶向直流电场作用下,硅材料的确具有C3 v点群对称特征。进一步实验证实,场致光整流信号也随外加直流偏压的增加而线性增大。所得到的这些研究结果将为设计和研制新型硅基光电器件提供理论和实验依据,将有力推动硅基光电子学的发展。论文中所采用的研究方法对研究其它具有反演对称性的材料的非线性光学性质也具有重要参考价值。(本文来源于《吉林大学》期刊2009-05-01）
韩焕鹏,张晓婷,刘锋[7]（2008）在《Si中场致光整流效应的研究》一文中研究指出通过观测Si/Al肖特基势垒受光照时产生的光生电压与光波偏振方向和晶向的变化关系,发现了光生电压的各向异性规律,即光敏面不同点处光敏特性不同,并且有一定规律。经理论分析和实验数据曲线拟和,认为这是由于金属和半导体接触形成势垒,产生内建电场,电场的存在使晶体对称性被破坏,产生二阶非线性效应的光整流,光整流产生的直流电场又与内建电场相互作用的结果。(本文来源于《半导体技术》期刊2008年09期）
谭鹏,郭康贤,路洪[8]（2007）在《加偏置电场的双曲线量子阱中的光整流效应(英文)》一文中研究指出用量子力学中密度矩阵算符理论导出了加偏置电场的双曲线量子阱中光整流系数的解析表达式.并以典型的GaAs双曲线量子阱为例进行了数值计算。研究结果表明,该势阱中的光整流系数与势阱的形状和偏置电场的强度有关。通过调节势阱参量a以及外加偏置电场,在该势阱中可获得一个大的光整流系数.(本文来源于《光子学报》期刊2007年05期）
张立[9]（2007）在《氮化物半导体耦合量子阱中非线性光整流特性:压电效应与自发极化效应》一文中研究指出考虑了由于压电与自发极化引起的强内电场效应,基于密度矩阵与久期处理方法,理论考察了纤锌矿氮化物半导体耦合量子阱体系的非线性光整流特性。根据已经成功建立的耦合量子阱的内建电场模型,精确求解了体系的电子本征态。以典型的GaN/InxGa1-xN纤锌矿氮化物耦合量子阱为例进行了数值计算,结果发现共振光整流系数达到了10-6m/V的量级(体系的偶极矩阵元大小超过了2nm),这比同样尺寸的单氮化物量子阱的相应值高一个数量级。而且,计算还发现光整流系数对耦合量子阱的结构与掺杂组分呈现非单调的依赖关系,这一特性被归结为体系的强内建电场与量子尺寸效应对载流子受限特性的强烈竞争。计算结果还表明,通过选择小尺寸阱宽与垒宽的耦合量子阱,适当降低掺杂组分,可在氮化物耦合量子阱中获得较强的光整流效应。(本文来源于《发光学报》期刊2007年02期）
俞友宾,郭康贤,于凤梅[10]（2003）在《一种特殊的非对称量子阱中的光整流效应》一文中研究指出运用量子力学密度矩阵算符理论,推导出在一种特殊非对称量子阱中的光整流系数的解析表达式。最后利用典型的GaAs/AlGaAs非对称量子阱进行数值计算,得到了系统的非线性光整流效应和量子阱的非对称性以及入射光子能量之间的变化规律,并在此特殊量子阱中得到了较大的光整流系数,从而为实验上制作较好的非线性材料提供了一种可行的途径。(本文来源于《量子电子学报》期刊2003年03期）
光整流效应论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
非线性光学是现代光学领域十分重要的一个分支,它是自激光出现以后而发展起来的一门重要学科.随着研究的日趋成熟,非线性光学在光纤通信、光计算、光谱技术、激光技术以及物质结构分析等方面具有重要的应用价值,同时也促进了其他科学领域的发展.由于理想的非线性光学材料要求其具有较快的响应速度、较大的非线性极化率以及较小的阈值功率,而大量的科学研究证明,人工合成的低维半导体材料正符合上述要求.在低维半导体材料中,由于量子局域效应的存在,使得其非线性光学效应更加明显.因此,研究低维半导体材料中的非线性光学性质具有十分重要的意义.本文针对Ⅲ-Ⅴ族及Ⅱ-Ⅵ族低维半导体材料在非线性光学性质方面所体现出的特性,首先在有效质量近似下利用变分法研究了外电场下闪锌矿结构GaN/AlxGa1-xN椭球形量子点中的非线性光整流效应.其次,我们研究了外电场下球形量子点中极化子对非线性光整流效应的影响,考虑了局域光学声子和界面光学声子分别与电子和杂质的相互作用.最后,研究了外电场下球形量子点中激子的非线性光整流效应.数值计算结果表明,由于量子局域效应的存在,在椭球形量子点中可以获得很明显的光整流效应.椭球形状、量子点尺寸、外加电场、A1组分等对光整流效应有着十分重要的作用.椭球常数的增加会使光整流系数峰值减小且峰值位置向光子能量小的方向移动.即相对于扁平形椭球量子点,扁长形椭球量子点使光整流系数峰值减小并向光子能量小的方向移动.另外,外电场强度和量子点尺寸的增加使光整流系数峰值增加并向光子能量小的方向移动.相对于扁平形椭球量子点,电场对扁长椭球量子点中的光整流效应作用更加明显.此外,我们还发现随着A1组分的增加,光整流系数峰值单调递减,而峰值位置向光子能量大的方向移动.其次,考虑了局域光学声子和界面光学声子分别与电子和杂质的相互作用,通过对外电场下Zn1-xCdxSe/ZnSe球形量子点中极化子对非线性光整流效应的影响研究发现,极化子对光整流效应有着十分明显的影响.计算结果表明,在考虑极化子效应后,光整流系数峰值明显高于未考虑极化子效应的情形,且光整流系数峰值产生红移现象,尤其当量子点尺寸或Cd组分较小时,产生的红移更为明显.另外,无论是否考虑极化子效应,量子点尺寸以及电场强度的增加会使光整流系数峰值增加并向光子能量小的方向移动.随着Cd组分的增加,光整流系数峰值减小并向光子能量大的方向移动.此外,考虑极化子效应与未考虑极化子效应两种情形下的光整流系数峰值差随着电场强度的增加而增加,而随Cd组分的增加而减小.另一方面,不同的光学声子模式对光整流效应影响不同,相比于局域声子,界面声子对光整流效应产生的影响更为明显.最后,通过对外电场下GaAs/AlxGa1-xAs球形量子点中激子非线性光整流效应的研究,发现在考虑激子效应后,光整流系数峰值明显高于单电子态情形,而峰值位置没有发生改变.考虑库仑作用使激子光整流系数峰值增加并向光子能量高的方向移动.另外,随着电场强度的增加,光整流系数峰值先增加后减小,且峰值位置向光子能量低的方向移动.随着量子点尺寸的增加,光整流系数峰值增加并向光子能量小的方向移动.在考虑激子效应后,随着A1组分的增加,光整流系数峰值先增加后减小,而峰值位置向光子能量高的方向移动.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
光整流效应论文参考文献
[1].王琦.硅、锗材料的电光效应和光整流效应的研究[D].吉林大学.2017
[2].冯振宇.半导体量子点中的非线性光整流效应[D].内蒙古大学.2017
[3].钟森城,翟召辉,朱礼国,孟坤,刘乔.基于LiNbO_3光整流效应的高峰值功率太赫兹源[J].太赫兹科学与电子信息学报.2015
[4].李江.基于光整流效应的晶体辐射THz波动力学过程研究[D].天津大学.2013
[5].于凤梅,郭康贤,王克强.电子-声子相互作用对非对称Morse势阱中光整流效应的影响(英文)[J].量子电子学报.2010
[6].孙鉴波.硅材料场致普克尔斯效应和光整流效应的研究[D].吉林大学.2009
[7].韩焕鹏,张晓婷,刘锋.Si中场致光整流效应的研究[J].半导体技术.2008
[8].谭鹏,郭康贤,路洪.加偏置电场的双曲线量子阱中的光整流效应(英文)[J].光子学报.2007
[9].张立.氮化物半导体耦合量子阱中非线性光整流特性:压电效应与自发极化效应[J].发光学报.2007
[10].俞友宾,郭康贤,于凤梅.一种特殊的非对称量子阱中的光整流效应[J].量子电子学报.2003
论文知识图
