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文檔簡介
1、量子點(diǎn)激光器是多學(xué)科前沿交叉的研究熱點(diǎn),尤其是隨著近年來納米技術(shù)的進(jìn)展,量子點(diǎn)激光器的理論和實驗研究更吸引了眾多研究人員的關(guān)注。量子點(diǎn)激光器的性能與量子阱激光器或量子線激光器相比,具有更低的閾值電流密度,更高的特征溫度和更高的增益等優(yōu)越特性,并且具有許多獨(dú)特的物理性質(zhì),如表面效應(yīng)、量子隧穿、非線性光學(xué)效應(yīng)等,極大地改善了材料的性能。本論文基于本人參加導(dǎo)師的國家自然科學(xué)基金項目“無序介質(zhì)激光機(jī)理的相關(guān)研究”、“弱光下的非線性效應(yīng)”及“單光
2、子激光的新機(jī)理研究”的工作基礎(chǔ),對微腔中單量子點(diǎn)的激光輸出特性進(jìn)行了研究。本論文主要內(nèi)容包括: 概述了量子點(diǎn)特性,量子點(diǎn)的制備方法和應(yīng)用以及單量子點(diǎn)激光的特點(diǎn)、研究意義及其研究現(xiàn)狀。 研究了一個三能級量子點(diǎn)耦合到單模光學(xué)腔組成的系統(tǒng)的光學(xué)特性以及微腔中單量子點(diǎn)的激光輸出特性。建立了一個三能級量子點(diǎn)耦合到單模光學(xué)腔組成的系統(tǒng)模型,利用系統(tǒng)主方程對其進(jìn)行數(shù)值模擬,結(jié)果顯示在一定的參數(shù)條件下,該單量子點(diǎn)激光器的泵浦閾值較小,激
3、光能較快地達(dá)到穩(wěn)定輸出,當(dāng)量子點(diǎn)和腔模耦合強(qiáng)度增強(qiáng)時,其泵浦閾值更小,激光達(dá)到穩(wěn)定輸出的速度更快;并且發(fā)現(xiàn)量子點(diǎn)凈受激輻射率隨泵浦強(qiáng)度增大而呈現(xiàn)的是較快趨于飽和的曲線,這些飽和曲線隨著耦合強(qiáng)度的增加又較快地趨于一個極值,而激光能級間衰減率的增大使該激光的凈受激輻射率的曲線組表現(xiàn)出相反的規(guī)律。 本文還研究了一個四能級量子點(diǎn)耦合到單模光學(xué)腔中的量子系統(tǒng),數(shù)值模擬計算了系統(tǒng)的主方程組,討論了微腔中單量子點(diǎn)的激光輸出強(qiáng)度隨非相干泵浦的變
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