CdSe-ZnS(核-殼)納米晶體量子點(diǎn)單模光纖激光的數(shù)值建模.pdf

1、近年來,半導(dǎo)體納米材料(量子點(diǎn))迅速發(fā)展,其獨(dú)特的光學(xué)特性引起了人們極大的關(guān)注。作為量子點(diǎn)在激光方面的一個(gè)應(yīng)用,越來越多的研究表明,量子點(diǎn)可以產(chǎn)生光學(xué)增益甚至受激輻射。
　　 本論文提出了一種以CdSe/ZnS(核/殼)納米晶體量子點(diǎn)為增益介質(zhì)的光纖型單模激光器(QDFL)。主要內(nèi)容如下:
　　 (1)討論了CdSe/ZnS量子點(diǎn)的光學(xué)特性;研究了QDFL的結(jié)構(gòu)與工作原理;基于實(shí)驗(yàn)觀測(cè)到的量子點(diǎn)的吸收光譜和發(fā)射光譜,對(duì)C

2、dSe/ZnSQDFL建立了二能級(jí)系統(tǒng)的粒子數(shù)速率方程和光功率傳播方程。
　　 (2)介紹了量子點(diǎn)摻雜光纖(QDF)的幾種制備方法;測(cè)量了QDF的PL光譜;研究了QDF的PL峰值波長的紅移,發(fā)現(xiàn)雖然紅移與本底材料、摻雜濃度和光纖長度均有關(guān)系,但是最大的紅移將趨于同一飽和值,該值取決于量子點(diǎn)第一吸收峰的FWHM。
　　 (3)應(yīng)用遺傳算法進(jìn)行數(shù)值求解,以激光輸出功率為目標(biāo)函數(shù),優(yōu)化得到了QDFL的最佳參數(shù)(泵浦光波長、摻雜

3、濃度、光纖長度和出射鏡反射率);與傳統(tǒng)的摻釹光纖激光器相比,QDFL具有更高的泵浦效率,并且摻雜的飽和濃度更低、光纖的飽和長度更短;當(dāng)泵浦光功率為2W時(shí),模擬計(jì)算得到的激光輸出功率可以達(dá)到1.5W。
　　 (4)研究了CdSe/ZnS量子點(diǎn)和CdSe/ZnSQDFL的熱穩(wěn)定性,它們均表現(xiàn)得較好。
　　 本論文的研究為實(shí)驗(yàn)室研制QDFL提供了必要的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和理論分析。通過多粒度摻雜,本論文的單波長QDFL可以被發(fā)展成一種新