Главная » Просмотр файлов » Автореферат

Автореферат (1097498), страница 4

Файл №1097498 Автореферат (Влияние структурных характеристик пористых полупроводников и диэлектриков на их оптические свойства) 4 страницаАвтореферат (1097498) страница 42019-03-13СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Максимальная величина двулучепреломления ОПК достигается для образца с наибольшей пористостью исоставляет ∆n = 0,025, что более чем в два раза превышает оптическуюанизотропию кристаллического кварца. Продемонстрировано также двулучепреломление формы в пористом фосфиде галлия и пористом оксидеалюминия.Измерены спектры пропускания/отражения многослойных периодических структур, изготовленных на основе ПК и ОПК, на основанииполученных данных определены дисперсионные характеристики многослойных структур (величины групповой скорости и дисперсии второгопорядка). Используя двулучепреломляющие слои ПК, мы можем сформировать одномерный фотонный кристалл, у которого положения фотонных запрещенных зон зависят от поляризации (рис.

3).Важную часть работы составляет изучение распространения лазерного излучения в макропористом фосфиде галлия. Пористый фосфидгаллия отличается высокой величиной показателя преломления (3,1 надлине волны 1,2 мкм), прозрачностью в видимом диапазоне, поры и нанокристаллы в ПФГ имеют размер в сотни нанометров.

Все это делаетПФГ одним из самых привлекательных материалов для изучения процессов рассеяния и локализации света.Образцы ПФГ обладали значительным рассеянием в видимом диапазоне. Измеренные зависимости интенсивности рассеянного света от дли15Таблица 1. Величины пористости и свойства образцов ПФГ, использованных в экспериментах по оптическому гетеродинированию.№ Пори- Толщина Эффективный Коэффициент ВремяДлинаklстостьпоказательдиффузиижизни свободногопреломленияфотонапробега12312 %22 %55 %28 мкм28 мкм16 мкм3.112.872.08139 мкм/пс111 мкм/пс31 мкм/пс5,6 пс7,0 пс8,2 пс4.3 мкм3.1 мкм0.6 мкм67.244.76.3ны волны указывают на нерелеевский характер рассеяния.

Динамикарассеяния света в слоях ПФГ была исследована с использованием схемыоптического гетеродинирования на базе сканирующего интерферометраМайкельсона и фемтосекундной лазерной системы (лаборатория сверхсильных световых полей кафедры общей физики и волновых процессовфизического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова). Определённые величины коэффициента диффузии фотона в рассеивающей среде, длинысвободного пробега и времени жизни фотона в пористом слое для образцов ПФГ разной пористости приведены в таблице 1. Как видно из нее,рост пористости приводит к падению длины свободного пробега фотонови увеличению времени жизни фотона в пористом слое, т.е. происходитусиление роли локализации света с ростом пористости.

Вместе с тем, cувеличением пористости, режим сильной локализации [10], критериемкоторого является выполнение условия kl . 1, где k – волновой вектор,а l – длина свободного пробега фотона, очевидно не достигается.Для щелевых кремниевых структур была измерена величина двулучепреломления, которая составила ∆n = 0,77 в дальнем инфракрасномдиапазоне. Локализация падающего излучения в кремниевые стенка такой структуры, которые играют роль плоских волноводов приводит кувеличению эффективного объёма его взаимодействия излучения с веществом. Это приводит к рост эффективности процесса комбинационного рассеяния света в щелевых кремниевых структурах в несколько разпо сравнению с кристаллическим кремнием.Третья глава диссертации посвящена исследованию возможностейдостижения фазового синхронизма в пористых полупроводниках и диэлектриках.

В ней рассматриваются процессы генерации второй и третьей гармоник (ВГ, ТГ) лазерного излучения в ПК и генерации ТГ вОПК. Данные материалы выбраны потому, что обладают сравнительно большой величиной двулучепреломления, а расположение оптической оси в плоскости образца обеспечивает наиболее удобную геометриюэксперимента. Теоретический анализ фазового согласования указанных16нелинейно-оптических процессов был основан на развитой модели эффективной среды. В экспериментах, частично выполненных в лаборатории фотоники и нелинейной спектроскопии кафедры общей физики иволновых процессов физического факультета МГУ им.

М.В. Ломоносоваи в лаборатории фемтосекундных лазеров Университета штата Висконсин – Милуоки (США), применялись пико- и фемтосекундные лазеры наNd:YAG и Cr:форстерите, частоты излучения накачки которых не попадали в область фундаментального поглощения исследуемых материалов,плотности энергии лазерных импульсов не превышали 1 Дж/см2 .Была продемонстрирована зависимость сигнала ВГ от угла паденияизлучения на слой ПК (мейкеровские биения). В выполненных расчетахопределены условия достижения фазового согласования в слоях ПК иОПК, результаты которых нашли свое подтверждение в экспериментах.Установлено, что двулучепреломление в мезопористом кремнии слишком велико для осуществления синхронной генерации ВГ, однако заполнение пор диэлектрическими жидкостями, понижающее анизотропию,позволяет добиться фазового согласования при повороте образца вокругоси, перпендикулярной его оптической оси.

Факт достижения фазовогосинхронизма подтверждается ростом сигнала ВГ при заполнении пор,зависимостью сигнала ВГ от угла падения излучения на образец и изменением его поляризационных зависимостей (рис. 4). Величина двулучепреломления ПК и ОПК оказывается столь велика, что позволяет осуществить фазовое согласование генерации ТГ. На возможность реализациифазового синхронизма в геометрии ooe−e указывает теоретический анализ этого процесса с помощью укороченных волновых уравнений, учитывающих модификацию тенI ,зора кубической нелиней..ной восприимчивости (см.ниже).

В эксперименте фазовое согласование достигалось при перестройке длины холостой волны параметрического генератора света. В образцах ПК,.с большим двулучепреломлением удается добить- Рис. 4. Зависимости сигнала ВГ от угла падения θся фазового синхронизма в излучения на образец ПК с пористостью 65%. Поры заполнены воздухом (°), этанолом (N) и глиуказанной выше геометрии церином (¨). Поляризации волны основной часто(рис. 5) при накачке на дли- ты и ВГ соответствуют взаимодействию (оо-е).SH1001010,1:0,01-6017-40-200204060нe волны 1,635 мкм. В тоже время для иных геометрийooo-o.eee-eвзаимодействия фазовый син50.хронизм в исследуемом диапазоне длин волн накачки не до25стигался.Для двулучепреломляюще0го ОПК фазовый синхронизм1,01,21,41,61,8достигается при длине волны,накачки 1,1 мкм также приРис. 5. Зависимости cигнала ТГ от длины волны накачки в различных геометриях взаимодей- взаимодействии типа ooe − e.Достижение режима синхронствия для пленки ПК.ной генерации ТГ при накачке на данных длинах волн в исследуемыхматериалах подтверждается изменением вида ориентационных зависимостей ТГ.

Для ОПК при изменении длины волны накачки от 1,9 мкмдо 1,1 мкм наблюдаетсярост сигнала ТГ в пятьраз в том случае, когда ТГI ,поляризована параллельно.поляризации излучения на.качки, и на два порядка, когда ТГ поляризована перпендикулярно поляризацииx 0.4излучения накачки (рис. 6).Отметим, что в аморфном материале, формирующем ОПК, ТГ должна бытьполяризована лишь паралx 20лельно поляризации излучения на основной частоте, однако двулучепреломление ОПК и фазовое согласование в нем приводятк генерации ТГ, поляри,.Рис. 6. Ориентационные зависимости сигнала ТГ зованной перпендикулярнов ОПК для различных длин волн излучения на поляризации накачки.

Кроосновной частоте. Угол 0◦ соответствует поляри- ме того, в пользу достижезации накачки вдоль кристаллографической осиния фазового синхронизма[001]. Сплошные линии – рассчитанные ориентав ПК свидетельствует и зационные зависимости.ITH,ooe-e75101,1TH501.5201.91009018027009018027036018висимость сигнала ТГ от толщины образца. Для обоих материалов результаты расчетов и экспериментальные данные демонстрируют хорошеесоответствие.В четвертой главе рассматривается модификация нелинейной восприимчивости при переходе от объемных полупроводников и диэлектриков к пористым.Вводится понятие эффективной нелинейной восприимчивости, приводятся сведения о свойствах нелинейно-оптической восприимчивостикристаллического кремния.

Анализ свойств симметрии слоев ПК и ОПК,принимающий во внимание кристалличность кремниевых остатков, показывает, что данные материалы обладают свойствами кристаллов групп(3)(3)4/mmm и ∞/mm и, следовательно, обладают пятью (χef f, 1111 , χef f, 3333 ,(3)(3)(3)(3)(3)(3)χef f, 1122 , χef f, 1133 и χef f, 3311 ) и тремя (χef f, 1122 , χef f, 1133 и χef f, 3333 ) независимыми ненулевыми компонентами соответственно. Напомним, чтотензор кубической восприимчивости χb(3) (3ω; ω, ω, ω) кристаллического(3)(3)кремния имеет две независимых компоненты: χ1111 и χ1122 , а аморфныйоксид кремния, из которого состоит ОПК,— одну независимую компо(3)(3)ненту χ1111 = 3 χ1122 .C использованием приближения эффективной среды проведены оценки величин кубической восприимчивости пористого кремния.

Характеристики

Список файлов диссертации

Влияние структурных характеристик пористых полупроводников и диэлектриков на их оптические свойства
Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6374
Авторов
на СтудИзбе
309
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее