鉛硼玻璃及P-N結(jié)無定形硅薄膜的SHG研究.pdf

1、由于非線性光學材料在光信息技術(shù)、激光變頻技術(shù)、激光器技術(shù)、激光傳輸技術(shù)、激光防護技術(shù)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析等方面的潛在應(yīng)用前景，引起了國內(nèi)外學者的廣泛關(guān)注。玻璃作為非線性光學材料，具有大部分波段透明、較好的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性、較高的光損傷閾值、較高的非線性光學系數(shù)、較快的光響應(yīng)時間、易于成纖成膜、易于機械加工、價格低廉等優(yōu)點。但對玻璃中二次諧波產(chǎn)生的機理目前還停留在推測層次上，如何提高二階非線性光學系數(shù)使其具有實用價值仍然是一個重要的課題。

2、 為此，本論文采用傳統(tǒng)的熔融淬冷方法，控制熔制工藝，制備了均勻的鉛硼玻璃，采用XRD技術(shù)、Raman光譜、UV-Vis光譜，TSDC技術(shù)，雙面HF酸腐蝕技術(shù)，研究了熱/電場極化前后鉛硼玻璃的結(jié)構(gòu)、性能變化，分析了SHG機理；二次諧波強度與玻璃組分、極化參數(shù)的關(guān)系。 從冷卻過程及玻璃本身的性質(zhì)與二次諧波強度的關(guān)系，研究了熱誘導鉛硼玻璃二次諧波產(chǎn)生機理，初步推斷應(yīng)力梯度是熱誘導鉛硼玻璃二次諧波產(chǎn)生的原因。 從耗散層理論

3、模型入手，用PECVD方法沉積了P-N結(jié)無定形硅薄膜，研究了二次諧波產(chǎn)生機理。從P型或N型無定形硅薄膜中未觀測到二階非線性光學效應(yīng)，而P-N結(jié)無定形硅薄膜中具有大的二階非線性光學效應(yīng)，結(jié)合沉積參數(shù)和沉積條件，推出P-N結(jié)無定形硅薄膜中空間電荷區(qū)的內(nèi)建電場是二階非線性光學效應(yīng)的原因，并從理論上解釋了這一現(xiàn)象，以石英晶體為參考樣，以塊體公式及薄膜公式計算了二階非線性光學系數(shù)，與當前的研究現(xiàn)狀作了對比。 總之，熱誘導方法作為一種二次諧