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

1、近年來,半導(dǎo)體納米材料(量子點)迅速發(fā)展,其獨特的光學(xué)特性引起了人們極大的關(guān)注。作為量子點在激光方面的一個應(yīng)用,越來越多的研究表明,量子點可以產(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量子點的光學(xué)特性;研究了QDFL的結(jié)構(gòu)與工作原理;基于實驗觀測到的量子點的吸收光譜和發(fā)射光譜,對C

2、dSe/ZnSQDFL建立了二能級系統(tǒng)的粒子數(shù)速率方程和光功率傳播方程。
　　 (2)介紹了量子點摻雜光纖(QDF)的幾種制備方法;測量了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,該值取決于量子點第一吸收峰的FWHM。
　　 (3)應(yīng)用遺傳算法進行數(shù)值求解,以激光輸出功率為目標函數(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;當泵浦光功率為2W時,模擬計算得到的激光輸出功率可以達到1.5W。
　　 (4)研究了CdSe/ZnS量子點和CdSe/ZnSQDFL的熱穩(wěn)定性,它們均表現(xiàn)得較好。
　　 本論文的研究為實驗室研制QDFL提供了必要的實驗基礎(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