自旋电子学、自旋电子器件及GaAs中电子自旋弛豫研究

评述了自旋电子学及自旋电子器件的发展,自旋电子器件的应用,半导体自旋电子学的研究内容及目前的研究现状.给出了我们的有关GaAs中电子自旋偏振与相干弛豫的研究结果.

圆偏振光的产生、测量与自旋偏振电子的光注入

理论上给出了线偏振光通过波片产生的椭圆偏振光的圆偏振度与方位角和相位延迟量的关系。结果表明,圆偏振度对方位角的变化更灵敏,在保持圆偏振度不变条件下,每提高方位角精度一度,则可降低相位延迟精度至少两度,这将改变人们重视相位延迟而轻视方位角精度的通常做法,降低1 4波片的加工难度和造价。还给出了宽带光谱分布和波片相位延迟色散对圆偏振度影响的解析解。发展了一种圆偏振度和波片相位延迟实验测量的简单方法。利用这种方法实验测试了Newport公司生产的1 4波片的相位延迟。

动态微粒场诊断用全息光路的设计与分析

本文分析了动态微粒场测试的特点,设计了一种适合于动态微粒场用脉冲激光全息诊断的全息光路,并从理论上进行了分析。使用这种全息光路记录的微粒场全息图,当用记录参考光,而不是它的共轭光照明再现时,就能获得微粒的实象,因而,使得参考光类型的选择更加灵活。同时,由于光路设计上还考虑了参物光之间的空间相干性的匹配,故降低了对激光器横模的要求。

C++语言的复数和常用复函数扩充

本文利用Ｃ＋＋语言的类概念，为Ｃ＋＋语言扩充了复数型数据类型和常用复函数。利用Ｃ＋＋的运算符重载功能，实现了复数间和复数、实数间的四则运算，增强了Ｃ＋＋语言的科学计算能力，使得开发集ＷＩＮＤＯＷＳ风格用户界面、含复数的科学计算和图形显示三位一体的应用软件变得非常容易。

相移全息术在粒子速度测量中的应用

本文提出了相移全息术测量粒子速度的新方法,并从理论上进行了分析。由于两次曝光之间,给物光中引入了相移π,因而,再现象中背景与噪声被减去,获得了高信噪比的再现象。简短地讨论了引入相移的方法。最后,通过模拟实验比较了本方法与同轴和离轴全息法的结果。指出了这种技术的应用前景。

乙、丙苯的ν_(12)环振动的皮秒时间分辨CARS研究

在室温下，使用皮秒时间分辨ＣＡＲＳ测量了乙、丙苯的ν１２环振动模的退相动力学．观察到了正 丙苯的两种构像的ν１２模的不同退相行为 乙苯和异丙苯的ν１２模的退相服从单指数衰减，而正丙苯的ν１２环 模的退相却是振荡衰减的．这种振荡衰减被归咎于正丙苯的ｔｒａｎｓ和ｇａｕｃｈｅ构像的ν１２环振动模之间的量子 拍．乙、丙苯的ν１２环振动模的退相时间常数被给出，并极大地受烷基链的构像、结构和长度的影响．

非掺杂GaN薄膜的黄光发射机理研究

提出了一种新的光谱———吸收归一化光致发光激发谱 ,并用这种光谱研究了非掺杂GaN薄膜的黄光发射。实验上首次直接测出了黄光发射的初始态的共振吸收峰位 。

离轴微粒场全息术中记录介质分辨率要求

本文从离轴微粒场全息记录光路的一般模型出发,导出了离轴微粒场全息术中记录介质分辨率要求的普遍公式。讨论了三种典型形状微粒对记录介质的分辨率要求。结果表明,除了参考光的倾角外,微粒的尺寸和参、物光的波前曲率差及微粒重心偏离光轴的距离也都是影响记录介质分辨率要求的主要因素。

离轴滤波全息术的理论与实验研究

提出了离轴滤波全息术。对圆形粒子模型,从理论上导出了再现像面上的强度分布表达式。采用数值分析技术研究了滤波器半径和吸收率对再现粒子像的强度分布的影响,获得了滤波器最佳参数选择的准则。实验结果与理论分析一致。

高精度自动化椭圆偏振光谱仪

报导了４８６／８０计算机控制的自动化的转动检偏计式的光度法椭圆偏振光谱仪的设计和制造．仪器主要由光学系统、机械转动控制系统和数据采集系统组成．其频谱范围２００～９００ｎｍ，入射角可在５～８５°连续改变，灵敏度达０．１μＷ光强，有很高的精密度，折射率ｎ达０．００２量级，消光系数ｋ达０．００３量级，准确度ｎ达０．００１量级，ｋ达０．００２量级．实验检验了仪器的精密度和准确度．

n型GaN的蓝光发射研究

使用光谱表征技术研究了非掺杂n型GaN的蓝光发射机理 ,给出了 42 7～ 496nm (2 5～ 2 9eV)范围的蓝光的发光模型。蓝光发射为施主型发射 。

LT-GaAs飞秒光电导特性

采用飞秒脉冲光电探测技术研究低温生长砷化镓光电导开关超快瞬态响应特性 .实验测得不同激发波长或偏置电压下 L T- Ga As光电导开关瞬态响应驰豫时间约 35 0～ 390 fs,由实验数据计算得到电子迁移率约 10 0 0 cm2 /V.s.由导出的瞬态光电流相关响应归一化表达式 ,对实验曲线进行数据拟合 ,结果与实验曲线吻合 .

n型掺杂GaAs中电子与空穴的超快弛豫特性

研究了n型重掺杂GaAs中的光生电子与空穴的超快弛豫特性.在n型重掺杂情况下,由于费米面已进入导带之中,抑制了费米面附近光激发电子的弛豫过程对泵浦探测信号的贡献,而突出了空穴弛豫在饱和吸收谱中的地位.理论计算表明空穴通过吸收光声子在～300fs时间内达到与晶格热平衡,并由此所导出的材料光学形变势常数d0=31eV.计算值与实验测量结果相符合.

n型掺杂GaAs中重空穴的飞秒动力学

本文采用ｆｓ脉冲饱和吸收光谱技术研究了室温下Ｓｉ掺杂ＧａＡｓ在电子激发态处于费密面附近时重空穴的超快弛豫特性．测量到重空穴的热化时间约为３００ｆｓ，与理论计算结果一致，表明重空穴－光学声子散射是主要的热化途径，并得到光学形变势常数ｄ０为３１ｅＶ．

AlGaAs/GaAs多量子阱中相干控制光电流的超快弛豫

在理论和实验上对室温下AlGaAs GaAs量子阱中的相干控制光电流的超快动力学过程进行了研究。首次由密度矩阵和电子-空穴散射弛豫模型导出相干光电流的弛豫时间为600fs,并由三波长飞秒脉冲泵浦-探测技术测量的结果得到验证。

高分辨率的飞秒激光自动测试系统及其应用

报导了ＩＢＭ计算机控制下的高时间分辨率的飞秒激光自动测试系统．其时间分辨率小于１ｆｓ（光程分辨率０．０８４μｍ），信号测量相对灵敏度达１０－６，采用集成多功能程序控制，重复性和稳定性高，适用于飞秒激光脉宽的自相关测量和飞秒泵浦探测实验．

从50到19飞秒，自锁模钛宝石激光器新进展

从５０到１９飞秒，自锁模钛宝石激光器新进展林位株，赖天树，陈毓川，徐杏绍，朱德瑞，莫党（中山大学物理学系，广州５１０２７５）自锁模钛宝石激光器是近年来才发展起来的新型固体激光器，它以其激光频谱范围宽（７００～９００ｎｍ），能够产生短的脉冲，输出功率高...

近红外窄带光照下不同水果背景中桔小实蝇的图像分割

【目的】为了增强水果背景中桔小实蝇Bactrocera dorsalis Hendel（双翅目实蝇科）的识别效果,研究了该种昆虫与不同水果之间的反射光谱差异。【方法】采用紫外-可见光-近红外分光光度计测量了桔小实蝇与16种水果在400~2 500 nm波段的反射光谱。在中心波长为565 nm和827 nm的窄谱带光源及日光3种光源分别照射下,分别拍摄各种水果背景中的桔小实蝇照片,并用大津Otsu算法对照片进行二值化处理。【结果】发现桔小实蝇的反射率随波长增加而缓慢地增大,最大反射率小于40%。而16种水果的最强反射峰全部或部分落在在777-896 nm。不同水果平均最大反射率为41.10%-97.89%,与桔小实蝇在此波段的低反射率（约30%）形成强烈的反差。在827 nm中心波长窄带光源照射下拍摄的照片中,发现桔小实蝇为黑色,而背景水果呈现大面积的白色,形成高反差,桔小实蝇很容易被辨识。相反,在日光和565 nm中心波长窄带光源照射的照片中,水果背景存在较多的黑色斑块,容易与桔小实蝇的黑区混淆;或者该虫形成白斑,从而无法识别。【结论】选用近红外波段的窄带光源照射能明显提高桔小实蝇与水果图像的对比度,增强桔小实蝇的分割效果。

相干控制中基倍频光等相面的测控方法

在超快光学领域中的相干控制实验中,往往由于基频及其倍频激光脉冲波前面的位相面畸变与相位不一致性的存在而无法达到预期的实验结果.本文设计了一种诊断此畸变的实验方法,制作得一台效果显著的自动位相修正系统,成功地使用在相干控制光电流实验中.该系统利用位相畸变修复算法,根据光强与位相差的关系求出位相差的空间表面结构,由此计算压电陶瓷的调节电压与方向,使得可移动反射镜朝畸变减少的方向移动.实验结果表明该系统可实时自动地调节两光束的波前面保持平行.

亚皮秒电脉冲的产生及其在槽线上的传输特性

采用了飞秒光电导相关技术首次在以低温生长砷化镓(LT-GaAs)为衬底材料的槽线电极结构上产生亚皮秒电脉冲,并对其脉宽与传输特性进行了测量研究,得到电脉冲初始的半高全宽(FWHM)约为0.7ps,传输速度约为真空中光速的1/2.3倍;观察到电脉冲在传输过程中的强度衰减和脉冲的增宽,其衰减系数为20dB/mm,并测得脉冲传输至420后展宽至2.86ps.实验测量值与理论预期值相符.