自泵浦激發(fā)雙光子吸收與激發(fā)態(tài)吸收的研究.pdf

1、哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文I國內(nèi)圖書分類號：O438國際圖書分類號：535理學(xué)碩士學(xué)位論文自泵浦激發(fā)雙光子吸收與激發(fā)態(tài)吸收的研究碩士研究生：碩士研究生：譚文疆導(dǎo)師：導(dǎo)師：宋瑛林教授申請學(xué)位：申請學(xué)位：理學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：學(xué)科、專業(yè)：光學(xué)所在單位：所在單位：物理系答辯日期：答辯日期：2007年7月授予學(xué)位單位：授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文III摘要光的非線性吸收是一種基本的光與物質(zhì)相互作用過程，與非線性光

2、散射，非線性光致折射率變化，非線性熒光發(fā)射等過程有著緊密的聯(lián)系。遠(yuǎn)離介質(zhì)共振頻率的激光在介質(zhì)中傳播時，往往可能發(fā)生雙光子吸收或激發(fā)態(tài)吸收兩種不同機(jī)制的非線性吸收。當(dāng)激發(fā)態(tài)吸收截面大于基態(tài)吸收截面時，二者都表現(xiàn)為對光的吸收隨激光光強(qiáng)增大顯著增強(qiáng)，不能直接從現(xiàn)象上判斷此時非線性吸收的真正機(jī)制。本文首先介紹非線性光吸收的主要機(jī)理和研究進(jìn)展。其次，利用速率方程理論，分別對有機(jī)材料和體半導(dǎo)體材料，建立了合適的自泵浦探測的理論模型。其中對粒子數(shù)濃度

3、較小的有機(jī)材料采用多能級模型，并用吸收截面描述對應(yīng)的吸收過程；對粒子數(shù)濃度很大的體半導(dǎo)體材料直接利用吸收系數(shù)來描述對應(yīng)的吸收過程。然后，對二者進(jìn)行了數(shù)值模擬分析。通過數(shù)值模擬，本文討論了材料的吸收截面、激發(fā)態(tài)壽命和激光的功率密度、脈寬對自泵浦激發(fā)雙光子吸收和激發(fā)態(tài)吸收的影響；明確了在兩類材料中，激發(fā)態(tài)吸收（自由載流子吸收）和雙光子吸收分別在材料對光的非線性吸收中占主導(dǎo)時，以及二者同時存在時，典型的歸一化透過率隨延遲時間的變化規(guī)律。數(shù)值模