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oe1(光电查) - 科学论文

10 条数据
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  • 嵌入GaAs基质中的InAs单层周期性结构的珀塞尔效应与发射非线性行为

    摘要： 实验与理论研究了在GaAs基质中嵌入60周期三重InAs单层构成的谐振布拉格量子阱（QW）结构对自发发射的增强效应。通过时间分辨光致发光测量发现，除1.47 eV处的量子阱激子外，还存在具有非线性特性的特殊超辐射（SR）发射模式。该SR模式强度与激发功率呈近二次方依赖关系，其能量位置符合布拉格条件。研究表明，SR模式强度随方向呈现特殊的非单调变化，在约40°方向出现最大值。特定方向上SR发射的增强效应与周期性量子阱结构模态珀塞尔因子的理论预测高度吻合。

    关键词： 珀塞尔效应、布拉格条件、单层厚度的砷化铟量子阱、超辐射

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 由调制电子束激发的介电纳米线和金属纳米线的光学衍射辐射

    摘要： 研究了二维模型中调制电子束在介电和银纳米线散射体附近运动时伴随的光学衍射辐射。我们的目标是计算近区和远区的场，并分析其与电子束参数的依赖关系。我们展示了此类散射体内共振的激发，这可能有助于设计纳米级非侵入式束流位置监测器。

    关键词： 等离子体共振、衍射辐射、纳米线散射体、总散射截面、吸收截面、史密斯-珀塞尔效应、表面波

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 沃伊格几何构型中与二维半导体耦合的量子点快速光学自旋初始化

    摘要： 我们研究了沃伊特构型下量子点与激光脉冲的相互作用，特别分析了通过将量子点置于二硫化钼（MoS2）单层附近实现快速自旋初始化的潜力。MoS2单层会影响量子点的自发衰减率，导致平行和垂直于该层的量子点电偶极矩呈现各向异性增强的衰减率。通过求解相关密度矩阵方程，我们发现短时间内可获得高自旋初始化保真度，该保真度显著高于量子点处于自由空间真空时的情况。我们考察了量子点与外加光场相互作用的两种不同情形：首先采用连续波激光场，测定不同量子点-MoS2层间距下能实现可接受保真度水平的场强，并研究了MoS2材料质量对自旋初始化保真度的影响；同时研究了量子点与激光脉冲的相互作用，通过数值最优控制获得随时间变化的场强，从而在短时间间隔内实现最大最终保真度。与连续波场激发相比，后一种方法产生了更优的结果。

    关键词： 自旋初始化、量子点、沃伊特几何构型、光泵浦、珀塞尔效应、最优控制、自旋动力学

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 等离子体金属氧化物诱导的光催化过程对量子点与金属纳米颗粒相互作用的影响

    摘要： 我们研究了金属氧化物光催化特性的等离子体调控及其对量子点与金属纳米结构相互作用的影响。为此，我们在金纳米结构表面涂覆超薄金属氧化物层（氧化铝、氧化铜、氧化铬或氧化钛），再覆盖硫化镉/硫化锌量子点。结果表明，此类金属氧化物的光催化特性会因等离子体近场作用而重新标定。对于氧化铝、氧化铬和氧化钛体系，结果主要显示等离子体场通过增强量子点的光学激发产生直接影响。然而氧化铜体系则呈现独特现象：在无等离子体结构时，氧化铜（CuO）会引发高效光催化过程导致量子点发光完全猝灭；而存在金属纳米结构时，量子点发光得以恢复并呈现超快衰减过程（约112皮秒）。这些结果表明氧化铜体系中等离子体诱导的光催化过程不仅包含等离子体近场对量子点光学激发的直接影响，还涉及氧化铜纳米颗粒带间跃迁的增强效应。文中还讨论了量子点向金属纳米结构的能量转移效应及其与普塞尔效应对该过程的协同作用。

    关键词： 超快衰减过程、光催化特性、等离子体控制、金属纳米结构、珀塞尔效应、等离子体近场、能量转移、量子点、金属氧化物

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [2019年IEEE国防光子学研究与应用会议(RAPID) - 美国佛罗里达州米拉马尔海滩(2019.8.19-2019.8.21)] 2019年IEEE国防光子学研究与应用会议(RAPID) - 利用等离子体光栅增强中波红外LED性能

    摘要： 为提高GaSb基中波红外LED的效率，我们通过数值模拟研究了薄板中偶极子的自发辐射增强效应。结合薄波导与等离子体光栅实现了约5的珀塞尔因子。

    关键词： 表面等离子体光栅，珀塞尔效应，发光二极管

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 介电-等离子体混合纳米天线大幅增强胶体量子点的自发发射

    摘要： 光学纳米天线能够高效地从纳米尺度空间捕获电磁能量，并将局部辐射增强至远场。介电-金属纳米间隙是一种创新设计，既能克服全金属纳米结构中光学损耗的核心问题，又能实现比全介质结构更高的光子态密度。本文报道了一种金属薄膜上的晶体硅球形纳米粒子（SiNPoM）纳米天线，其自发发射强度较玻璃基底上的量子点提升69倍（面积归一化因子），衰减速率提高42倍。模拟显示该结构可获得超过80%的高总量子效率（其中约20%为远场辐射，约60%为表面等离激元）。这种增强不仅源于介质纳米粒子的低光学损耗，还得益于适当间隙厚度减弱了金属淬灭导致的非辐射衰减。米氏共振模式还能灵活调控远场发射图案。这种简易的光学纳米天线可与各类纳米级光学发射器结合，并轻松扩展为大面积超表面——作为发光器件中的有源区，应用于先进显示、无线光通信和量子技术等领域。

    关键词： 硅纳米粒子、自发辐射、珀塞尔效应、等离子体激元学、纳米天线

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 电子-光子相互作用与腔-环境耦合对量子点系统中电子输运的影响

    摘要： 我们从理论上研究了xy平面内二维量子点系统通过电子输运与光子腔及作为环境的光子库耦合的特性。通过调节电子-光子耦合强度gγ和腔-库耦合强度κ，分别考察了弱耦合区(gγ ≤ κ)和强耦合区(gγ > κ)的系统行为。在弱耦合区，无论是x偏振还是y偏振光场，随着gγ和κ的增大，电流均呈现增强效应——这是珀塞尔效应的直接体现。该电流增强源于光子副本态对电子输运的贡献，其中带内跃迁起关键作用。当采用x偏振光场时，强耦合区的电子输运特性发生显著变化：电流随gγ增大而抑制，但随κ增大仍持续增强。这种电流行为与纯电子态布居数增加及光子副本态退布居密切相关。

    关键词： 量子主方程，量子点，腔量子电动力学，量子输运，珀塞尔效应

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 通过等离子体纳米天线直接增强具有梯度化学组成的CdxZn1?xSeyS1?y/ZnS纳米晶体的发光

    摘要： 诸如薄膜或超表面等平面光子材料构成了新型光学与激光技术的基础。然而与块体材料相比，其吸收和发光等特性存在显著局限。该问题可通过等离子体纳米结构解决——虽然量子点吸收几乎在所有情况下都能通过等离子体纳米结构的近场增强，但由于金属表面的猝灭效应，要实现荧光增强则需要更复杂的方法。本研究报道了一项示范性实验结果：新型半导体纳米晶体CdxZn1?xSeyS1?y/ZnS（合金量子点）与单层银纳米颗粒直接接触时产生的荧光增强现象。这类纳米晶体由CdSe核、ZnS壳以及成分渐变的过渡层构成，属于x和y值可变的合金结构。我们发现，在此类纳米结构的等离子体-激子共振耦合时，荧光增强伴随发光衰减时间缩短——这是珀塞尔效应的主要特征。与先前研究的材料体系不同，这些新型混合结构无需额外组分即可避免荧光猝灭，这对平面光学器件的实际应用具有重要前景。

    关键词： 量子点、荧光、增强、珀塞尔效应、等离子体

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 光子晶体倒装发光二极管的调制带宽与光提取效率研究

    摘要： 本研究采用光子晶体结构来提高倒装芯片氮化镓基发光二极管（LED）的光提取效率和调制带宽。利用时域有限差分法研究了光子晶体结构对倒装芯片氮化镓基LED的珀塞尔因子和光提取效率的影响。仿真结果表明，在1000 A/cm2电流密度下，调制带宽估计为202 MHz。调制带宽的实验结果与仿真结果一致。该器件在1000 A/cm2电流密度下的光学f-3dB达到212 MHz，在2000 A/cm2电流密度下高达285 MHz。这种光子晶体倒装芯片LED的设计有望应用于高频可见光通信领域。

    关键词： 珀塞尔效应、光子晶体、光提取效率、倒装芯片LED、可见光通信

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • [2019年IEEE光子学会议(IPC) - 美国德克萨斯州圣安东尼奥市(2019.9.29-2019.10.3)] 2019年IEEE光子学会议(IPC) - 芯片上不可区分的单光子源

    摘要： 综述了InGaAs量子点单光子源在GaAs半导体光子芯片中的集成进展。通过共振激发，在光子晶体纳米腔中的量子点观测到低至23皮秒的辐射寿命，从而实现了兼具高纯度和不可区分性的单光子发射。

    关键词： 珀塞尔效应、光子纳米结构、单光子源、集成量子光子学、量子点

    更新于2025-09-11 14:15:04