导读:本文包含了自发辐射放大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:波导,激光,纳米,钛矿,温度,无机,光纤。
自发辐射放大论文文献综述
吴啸[1]（2019）在《利用聚合物和金属纳米颗粒增强钙钛矿薄膜放大自发辐射（ASE）性质的研究》一文中研究指出近些年来,由于金属卤化物钙钛矿材料独特而优异的光电特性,包括:高的消光系数,高且平衡的电子/空穴迁移率,较低的缺陷密度,较高的缺陷容忍度,带隙可调谐,微观结构可调谐,加工工艺多样化等等,使得其在光电领域,尤其是太阳能电池领域和发光二极管领域,吸引了学界极大的关注;且学界对于钙钛矿材料的研究也取得了长足的进展。然而,要真正将钙钛矿材料应用到商业领域,还需要学界共同努力,解决钙钛矿材料的热稳定性和光稳定性问题,铅毒性问题,载流子复合动力学机理问题,微观结构对其光电性能影响的问题等等。到目前为止,作为一种高消光系数材料(物质能够发生激射的先决条件),钙钛矿薄膜的激射性质仍鲜有报道。因此本文针对聚合物/金属纳米颗粒对钙钛矿材料光电性能的影响,钙钛矿材料内部载流子复合动力学,并结合钙钛矿材料高消光系数的性质。着力探究了MAPbI_3钙钛矿薄膜的激射行为,如何增强其激射性质,以及与其激射行为相关的载流子复合动力学。填补了钙钛矿材料在激射应用方面的空白,进一步加深了人们对钙钛矿材料光电性质的理解和与之相关的潜在应用的希望。本论文的工作主要分为以下两个部分:第一,在第叁章中,我们通过“两步法”成膜,制备出具有激射性质的MAPbI_3钙钛矿薄膜,并利用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和金纳米棒(Au NRs)来增强MAPbI_3钙钛矿薄膜的激射性质,即降低激射阈值,提高激射强度。利用PMMA,通过C=O和I~-之间的相互作用,以及C=O对I空位的填补,可以钝化MAPbI_3钙钛矿薄膜的表面缺陷,从而减少MAPbI_3钙钛矿薄膜内部的非辐射复合,使得更多的激发能量以辐射跃迁的形式耗散。MAPbI_3钙钛矿薄膜在经过PMMA修饰后,激射强度提升了5.8倍。此外,PMMA还作为隔绝层,有效地阻隔水氧,防止大气中水氧对MAPbI_3钙钛矿薄膜的侵蚀,极大地提高了MAPbI_3钙钛矿薄膜在大气湿度环境(30±5%)下的稳定性。利用Au NRs,由于其特殊的局域表面等离子共振(localized surface plasmon resonance)效应,其纵向的LSPR峰(775 nm)和MAPbI_3钙钛矿薄膜的荧光峰(770 nm)进行耦合共振,加之其横向的LSPR峰(520 nm)与MAPbI_3钙钛矿薄膜吸收谱高度重迭,可以同时增强MAPbI_3钙钛矿薄膜的激发效率和辐射跃迁速率,从而降低MAPbI_3钙钛矿薄膜的激射阈值,提高MAPbI_3钙钛矿薄膜的激射强度。经过Au NRs的修饰,MAPbI_3钙钛矿薄膜的激射强度相比最初,提高了13.9倍;激射阈值相比最初,降低了36%(从26.5μJ/cm~2降低至16.9μJ/cm~2)。第二,在第四章中,我们通过时间分辨荧光测试(time-resolved photoluminescence,TRPL)瞬态吸收测试(transient absorption,TA)和泵浦探测测试(pump-probe),探究了MAPbI_3钙钛矿薄膜在发生激射前后的载流子复合动力学,以及MAPbI_3钙钛矿薄膜在PMMA和Au NRs修饰前后的载流子复合动力学。发现:1)MAPbI_3钙钛矿薄膜的载流子复合具有功率依赖性,说明MAPbI_3钙钛矿薄膜的发光与自由载流子复合发光模型相吻合。2)在激射阈值前后,MAPbI_3钙钛矿薄膜的激发态积累由14.9 ps降低至300 fs,说明当激发功率大于激射阈值时,MAPbI_3钙钛矿薄膜内部更快的自由载流子积累和更少的光学损失,是发生电子“雪崩效应”的直接证据。3)在修饰PMMA后,MAPbI_3钙钛矿薄膜载流子复合寿命变长,其基态漂白寿命从原先的2.26 ns增加至2.78 ns,是PMMA钝化MAPbI_3钙钛矿薄膜表面,降低其非辐射复合的直接证据。4)在修饰AuNRs后,MAPbI_3钙钛矿薄膜的荧光寿命从6.8 ns降低至6.3 ns,说明Au-NRs的存在,由于其特殊的局域表面等离子共振效应,增强了MAPbI_3钙钛矿薄膜的辐射跃迁速率,从而增强了MAPbI_3钙钛矿薄膜的激射强度。(本文来源于《华南理工大学》期刊2019-05-01）
刘雨,孟祥,钟凯伦,杨潇,盛传祥[2]（2018）在《CH_3NH_3PbI_3薄膜中放大自发辐射效应的研究》一文中研究指出利用光谱学手段研究了CH3NH3PbI3薄膜中的放大自发辐射效应。首先,从随温度变化的光致发光(Photoluminescence,PL)光谱中观察到了CH3NH3PbI3从正交相到四方相的相变。在低于相变温度时,PL过程优先发生在四方相上。在较高的激发光强下,正交相的PL峰由于四方相上激子浓度的饱和而逐渐显现,导致了放大自发辐射现象。然而,放置15天后的CH3NH3PbI3薄膜中激光效应却出现在了四方相上,表明CH3NH3PbI3薄膜中的缺陷态能够自发湮灭,从而增强了四方相在低温下的光辐射能力。(本文来源于《光电子技术》期刊2018年03期）
吴小龑,刘国栋,李阳龙,李巍,吴凌远[3]（2018）在《基于金纳米粒子增强有机-无机杂化钙钛矿放大自发辐射》一文中研究指出有机-无机杂化钙钛矿作为激光的增益介质时,存在室温时纳秒脉冲或连续激光作用下的光泵浦器件不稳定、难以实现电泵浦激光等问题.通过将金纳米粒子水溶液和PEDOT∶PSS溶液共混的方法,将20nm尺寸的金纳米粒子掺杂至光泵浦平面波导器件的界面层PEDOT∶PSS中,掺杂了金纳米粒子的平面波导器件(以CH_3NH_3PbBr_3为增益介质)的放大自发辐射绝对强度相对于没掺杂金纳米粒子的器件提升了5.5倍.实验结果表明,金纳米粒子的引入,一方面提升了CH3NH3PbBr3薄膜的吸收,增加了粒子反转数目,另一方面加快了激发态激子的辐射跃迁速率.仿真分析表明,金纳米粒子的近场和远场复合表面等离激元可有效耦合增益介质光吸收/发射主区域,从而提高了平面波导器件的放大自发辐射性能.研究结果可为高效泵浦激光的实现提供参考.(本文来源于《光子学报》期刊2018年09期）
唐阳[4]（2018）在《全无机钙钛矿CsPbBr_3的形貌调控与放大自发辐射研究》一文中研究指出钙钛矿材料由于其具有吸收效率高、缺陷态密度低、载流子迁移率高、直接带隙可调等诸多优点,在光电材料领域中备受关注,在太阳能电池、发光二极管的应用中颇具潜力。同时,制备工艺简单、形貌调控方便,钙钛矿材料本身也是一种非常理想的激光增益介质。自2014年发现钙钛矿薄膜的放大自发辐射现象,钙钛矿激光成为了发光领域重要的研究方向之一。而当前的研究实现注入式电泵浦激光器仍然是巨大的挑战,如何降低受激辐射的阈值是当下研究主流。对于钙钛矿激光来说,形貌的好坏对放大自发辐射的影响甚大。本文以全无机钙钛矿CsPbBr3为激光增益介质,围绕着如何降低放大自发辐射,展开了一下几个方面的工作:(1)利用了聚合物高分子PEO掺杂,对钙钛矿平面光波导的形貌进行优化。研究结果表明,PEO的掺杂可以改变CsPbBr3溶液的粘滞性,增加CsPbBr3在衬底表面的滞留,影响钙钛矿的结晶过程,提高CsPbBr3薄膜的表面覆盖率。使薄膜能形成高质量的平面光波导结构,降低光在传播过程中散射损耗。在ASE测试中,出现了明显的光谱窄化,薄膜的受激辐射阈值得到降低,达到2.69kw/cm2。(2)使用了反溶剂蒸汽法制备了各种形貌的钙钛矿晶体,并改进制备方法,通过疏水处理诱导CsPbBr3微米棒的合成。实验中使用聚四氟乙烯为疏水材料,通过对衬底表面进行疏水处理达到限制钙钛矿溶液分布,控制钙钛矿材料结晶的方向性,达到诱导合成钙钛矿微米棒的目的。对微米棒进行脉冲光泵浦,当单脉冲能量达到0.196μJ/pulse时,钙钛矿微米棒实现了放大自发辐射。(3)通过对钙钛矿溶液施加非均匀电场,形成厚度不均的液膜,从而控制钙钛矿的生长方向,制备了带状形貌的钙钛矿。其毫米尺度的表面积以及平整的表面符合光波导结构需求,对微米带进行光泵浦,实现了阈值为0.225μJ/pulse的放大自发辐射。(本文来源于《北京交通大学》期刊2018-06-06）
孙海跃,陈胜平,齐雪,钟明飞[5]（2018）在《脉冲自发辐射放大光源的产生与放大特性研究》一文中研究指出自发辐射放大(ASE)光源作为一种非相干光源,在生物医学等领域发挥着重要作用。利用脉冲ASE光源作为抽运源激发非线性介质产生的超连续谱,具有低时间相干性和宽光谱特性,使其具备更加广阔的应用前景。研究了脉冲ASE光源的产生和放大过程,获得瓦级纳秒脉冲ASE光源;采用光纤环形反射镜结构提高带内功率,得到280mW连续窄谱带ASE输出;利用声光调制器和电光调制器共同调制连续窄谱带ASE,得到脉宽为8ns、重复频率为50kHz、平均功率为50μW的脉冲ASE;并且详细研究了具有不同脉冲波形的ASE的放大过程。(本文来源于《中国激光》期刊2018年06期）
李密,焦宏飞,邬映臣,胡浩,雷军[6]（2017）在《高增益Nd∶YAG板条中的放大自发辐射抑制技术》一文中研究指出分析了Nd∶YAG板条中产生强烈放大自发辐射(ASE)的原因,开展了抑制高增益激光板条中ASE的理论和实验研究。抽运光占空比为8%,峰值抽运功率为21.38kW,波长为1064nm连续探测光的注入光强为4 W/cm~2,在Nd∶YAG板条上、下表面镀制普通倏逝膜和多层复合膜时探测光功率的放大倍率分别为1.82和1.92,Nd∶YAG板条总储能增大了4.6%。实验结果表明:通过对Nd∶YAG板条上、下表面镀制多层复合膜,可在一定程度上抑制板条内的ASE效应,增大激光板条的总储能。(本文来源于《光学学报》期刊2017年12期）
罗亿,王小林,张汉伟,粟荣涛,马鹏飞[7]（2017）在《光纤放大器放大自发辐射特性与高温易损点位置》一文中研究指出在高功率光纤放大器实验中,时常发现增益光纤抽运注入熔接点后10—50 cm处容易发生光纤烧毁现象.为了对该现象进行理论预测,基于光纤激光器速率方程模型和增益光纤的热传导模型,从种子功率、抽运功率和抽运吸收叁个方面对掺镱双包层光纤放大器中的放大自发辐射(ASE)和温度特性进行研究.结果表明,在放大倍率较高、ASE较为严重等情况下,光纤放大器中的最高温度点一般不在抽运注入的熔接点处,而在距离熔接点10—50 cm处,与实验中发现光纤烧毁的位置基本符合.从光纤放大器的ASE抑制、最高温度点温度控制角度出发,对光纤放大器在种子功率、抽运功率、抽运吸收、放大倍率和抽运波长等方面的设计给出了指导性的建议.(本文来源于《物理学报》期刊2017年23期）
王宇琛[8]（2017）在《有机半导体放大自发辐射和单模激光的研究》一文中研究指出有机半导体材料具有荧光量子效率高、受激辐射截面大、吸收光谱与发射光谱之间的斯托克斯位移明显等特性,同时还具有机械柔性以及制备工艺简单的优点。因此以有机发光半导体作为激光增益介质的激光器得到了广泛的研究。其中,π共轭聚合物(PCPs)是一种新兴的有机光电材料,它的形貌影响着其光电特性,因此研究形貌对其放大自发辐射(ASE)的影响具有重要的意义。同时,激光谐振腔对于激光特性有着重要的影响。一些结构新颖的激光谐振腔诸如随机激光、回音壁光学微腔引起了人们的极大关注,这些光学微腔制备简单,适用于溶液法制备的有机材料。但是由于缺少选模元件,这些激光模式通常是多模的,因此能够实现和调控诸如随机激光、回音壁微腔激光的单模运行是非常重要的课题。针对以上课题,本论文主要取得了以下成果:1、光学测试系统的搭建。自行搭建了光致发光、光致吸收以及激光光谱测试系统。2、研究了形貌对于MEH-PPV薄膜和溶液中放大自发辐射(ASE)的影响。实验上分别测试了未退火、退火MEH-PPV薄膜、1mg/ml以及2.5mg/ml MEH-PPV溶液中的ASE光谱。通过在420 K对薄膜进行退火处理,薄膜中会形成大量的聚集态,即薄膜形貌发生了改变。实验结果表明退火薄膜中的ASE阈值明显高于没有退火的薄膜。相比之下,温度对薄膜中ASE的阈值影响更弱。由此得出结论是薄膜形貌而不是长寿命的激发态对于MEH-PPV薄膜中的ASE阈值有本质的影响。除此之外,在MEH-PPV溶液中,聚集态的含量随着浓度的增加而增加。在1mg/ml的稀溶液中,ASE在0-0和0-1峰都有发生,而在2.5mg/ml溶液中,只有0-1峰发生ASE,当温度由300K增加至330K时,1mg/ml的稀溶液中的ASE阈值显着增加,而2.5mg/ml溶液的阈值变化较小。我们的实验结果表明形貌对于薄膜和溶液中的ASE光谱都有至关重要的影响。因此,为了进一步开展基于PCP的激光现象研究,溶液和薄膜中的分子链聚集所决定的链链相互作用需要更深入的理解和调控。3、研究了高浓度π共轭聚合物(PCPs)溶液中的单模随机激光。利用脉冲宽度为10ns的532nm的激光线激发高浓度MEH-PPV和PCPDTBT溶液,在一定的泵浦光强范围内,观察到单模式的随机激光。实验结果表明,由于PCPs浓溶液中聚集态的弱散射形成了空间扩展的单模激光模式。该模式沿着溶液与比色皿的界面传输并且得到了放大,实验中可观察到光束具有较好的方向性,其远场发散角分别为1.3°(平行于入射光方向)和3.7°(垂直于入射光方向)。由于空间扩展的模式可以利用大量的增益介质,因此辐射光具有高的亮度,功率转换效率高达10%。相比于目前控制随机激光获得单模的方法,我们的工作提供了一种简单有效获得高亮度单模式随机激光的方法。同时,这是第一次在纯聚合物溶液中观察到随机激光,并且验证了在扩展模式中可以产生单模随机激光的理论预测。4、针对在回音壁微腔中获得单模辐射的问题,利用基于倏逝波耦合增益的回音壁模式,获得了单模回音壁模式(WGM):置于有机染料溶液中的裸光纤,当外层溶液折射率小于光纤折射率时,形成微柱腔,可能产生回音壁模式激光输出。实验中,将光纤置于罗丹明6G的乙醇溶液中,光纤由于毛细力紧密附着在比色皿壁上,使用532nm的纳秒脉冲激光点激发该光纤时,在一定的激发强度范围内,可以观察到稳定的单模激光输出;而如果光纤附着不够紧密,会观察到多模的回音壁模式激光输出。在单模输出时,如果逐渐增加外层溶液折射率(保持罗丹明6G的浓度),激光输出会逐渐向回音壁多模式激光输出演化。实验表明利用回音壁模式获得单模激光输出是可以调控的,这可能和倏逝波进入包层溶液的深度有关。(本文来源于《南京理工大学》期刊2017-06-01）
林兆聪[9]（2017）在《Yb:YAG碟片激光器放大自发辐射效应的理论研究》一文中研究指出碟片激光器作为一种新型半导体泵浦固体激光器,其增益介质的独特形状能够对激光器运行时所产生的热进行高效冷却,具有同时实现高功率(高能量)以及高光束质量激光输出的能力。除了热效应问题,放大自发辐射(ASE)效应是制约碟片激光器实现超高功率输出的一个主要问题。特别是在大尺寸,大增益的碟片激光器中,ASE效应会消耗大量的上能级粒子数。本文提出了一个考虑了温度场分布的ASE效应计算模型。在考虑增益分布以及全部荧光分支的洛伦兹展宽的影响下,研究了碟片的ASE效应在碟片内的叁维分布以及ASE效应的光谱特性。另一方面,Yb:YAG晶体由于其优秀的物理特性,成为了碟片激光器理想的激光介质。由于掺镱材料的准叁能级结构特性使其对温度十分敏感,因此研究Yb:YAG激光器工作过程中的热效应显得非常重要。本文提出了一个研究Yb:YAG激光器准叁能级产热过程的物理模型来计算碟片的热负载系数,模型中包含了四部分产热:自发辐射产热,激光产热,ASE效应产热以及上下能级的无辐射跃迁产热。结合速率方程模型和前面提到的ASE效应模型,得到了一个完整的关于碟片激光器的输出特性模型。由于模型中的参数会互相影响,因此使用一个数值迭代的方法来将叁个模型耦合起来。通过模型的分析,由于碟片晶体温度场沿轴向分布的不均匀,造成了增益系数空间分布不均匀,加上碟片内部不同位置光子流放大路径的不同,在碟片晶体内形成了叁维的ASE效应分布。碟片输出耦合镜的反射率与泵浦光斑的尺寸是影响碟片激光器内ASE效应,输出功率密度和阈值功率密度的主要因素。此外,模型还给出了碟片激光器在不同工作条件下的最佳耦合反射率,在大尺寸泵浦条件下,选择一个合适的耦合反射率对抑制ASE效应,实现高功率的激光输出是非常重要的。ASE效应还会影响碟片的热负载系数,特别在不出光工作的时候,ASE效应会使碟片晶体对泵浦光的吸收变高而导致晶体温度的上升。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-05-01）
王尉谦,秦亮,林涛,侯延冰[10]（2016）在《F8BT∶P3HT共混薄膜放大自发辐射的温度效应》一文中研究指出研究了温度对聚合物poly(9,9-dioctylfluorene-co-benzothiadiazole)(F8BT)和poly(3-hexylthiophene)(P3HT)共混薄膜的放大自发辐射(ASE)的影响。在80~320 K温度范围测试了不同P3HT质量比的共混聚合物薄膜和纯F8BT薄膜的ASE特性。在室温条件下,共混聚合物的阈值随着P3HT所占比例的增加先降低后升高。当P3HT比例约为20%时,阈值最低约为2.59×10~3W/cm~2。当温度从320 K下降到80 K时,纯F8BT薄膜的ASE阈值光功率由5.36×10~3W/cm~2下降到4.15×10~3W/cm~2,P3HT质量比为20%的共混薄膜的ASE阈值光功率由2.84×10~3W/cm~2下降到2.03×10~3W/cm~2。在一特定泵浦光功率(5.29×10~3W/cm~2)下,当温度由320 K下降至80 K时,ASE强度约提高4倍。随着温度的降低,混合物薄膜的ASE峰位红移,移动达12 nm。(本文来源于《发光学报》期刊2016年08期）
自发辐射放大论文开题报告
（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：
利用光谱学手段研究了CH3NH3PbI3薄膜中的放大自发辐射效应。首先,从随温度变化的光致发光(Photoluminescence,PL)光谱中观察到了CH3NH3PbI3从正交相到四方相的相变。在低于相变温度时,PL过程优先发生在四方相上。在较高的激发光强下,正交相的PL峰由于四方相上激子浓度的饱和而逐渐显现,导致了放大自发辐射现象。然而,放置15天后的CH3NH3PbI3薄膜中激光效应却出现在了四方相上,表明CH3NH3PbI3薄膜中的缺陷态能够自发湮灭,从而增强了四方相在低温下的光辐射能力。
（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。
自发辐射放大论文参考文献
[1].吴啸.利用聚合物和金属纳米颗粒增强钙钛矿薄膜放大自发辐射（ASE）性质的研究[D].华南理工大学.2019
[2].刘雨,孟祥,钟凯伦,杨潇,盛传祥.CH_3NH_3PbI_3薄膜中放大自发辐射效应的研究[J].光电子技术.2018
[3].吴小龑,刘国栋,李阳龙,李巍,吴凌远.基于金纳米粒子增强有机-无机杂化钙钛矿放大自发辐射[J].光子学报.2018
[4].唐阳.全无机钙钛矿CsPbBr_3的形貌调控与放大自发辐射研究[D].北京交通大学.2018
[5].孙海跃,陈胜平,齐雪,钟明飞.脉冲自发辐射放大光源的产生与放大特性研究[J].中国激光.2018
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[8].王宇琛.有机半导体放大自发辐射和单模激光的研究[D].南京理工大学.2017
[9].林兆聪.Yb:YAG碟片激光器放大自发辐射效应的理论研究[D].华中科技大学.2017
[10].王尉谦,秦亮,林涛,侯延冰.F8BT∶P3HT共混薄膜放大自发辐射的温度效应[J].发光学报.2016
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