纳米激光器进展、新物理问题以及技术挑战

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纳米光学是光子学与纳米技术交叉产生的一个新的前沿基础方向,可以使人们在纳米尺度上操控光与物质的相互作用以及探索新的物理现象。纳米激光器是一种新型光源,有关它的研究是纳米光学领域的一个重要分支。由于其尺度特性,并且对光有着很高的限制性,近年来关于纳米激光器的研究吸引着越来越多科研工作者的注意。从激光器的微型化角度出发,综述了该领域近年来取得的一些令人鼓舞的进展。首先,对近年来成功实现的各类新型激光器及其特点进行了简述;其次,对激光器在微纳尺度出现的新物理问题进行了分析,并阐述其最新进展;最后,对纳米激光器在实现应用过程中存在的一些技术挑战进行介绍和分析。
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精确的简并范围是运用横模频率简并原理产生结构光场的重要条件。本文基于激光频谱研究了共焦腔处于1/2简并态时激光横模频率简并的现象,并提出一种更准确的简并范围测量方法。实验中详细观测输出激光频谱信号随腔长的变化。利用频谱信息,实现了对腔内不同阶横模在发生简并时动力学行为变化的监测。研究结果表明,当腔内不同阶横模发生频率简并时,不同简并族的横模未因模式竞争被抑制,而是共存于腔内。同时,利用激光频谱随腔长的变化,实现了对简并范围更准确的测量。简并过程中重点监测的两个频率信号随着腔进入简并态合并成一个频率信号,该
当量子点粒度分布为高斯分布时,应用有效质量近似,在低浓度掺杂范围内,得到了量子点荧光辐射谱线形函数与量子点尺寸之间的一般关系,解释了尺寸涨落对线形展宽的影响。对II-VI族的CdSe 量子点和IV-VI族的PbSe量子点的数值计算表明:量子点荧光谱线的半峰全宽、荧光辐射强度、峰值波长等与实验结果基本一致。量子点尺寸的粒度分布对荧光辐射谱线展宽有较大的影响。荧光辐射谱展宽是一种非均匀展宽。
从相移出发计算了高阶高斯光束在真空中的相速度和群速度,讨论了附加相移和这两个速度的关系;同时比较分析了三种不同前提条件对群速度的影响,确认了特定光束的束腰半径与波长的平方根成正比。结果表明,相速度可以大于光速c,束宽双曲面是超光速和亚光速的分界面;群速度在轴上恒等于c,轴外都小于c。
本文证明,在空心阴极的放电区中,用直流电流激励氦、镉、汞蒸气混合物,可保证同时在镉离子的蓝线和绿线以及汞离子的红线上有效地振荡,总功率约为10亳瓦。改变蒸气压力和放电电流,便可在很大范围内调整各谱线的功率比。
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太科(Tyco)实验室的碳化硅激光作用已得到诺贝尔奖金获得者陶恩斯的支持。在美国东北部电子研究与工程会议的量子电子学会场上,陶恩斯说他见到了太科实验室的碳化硅的结果,认为这是激光作用,他没见过该实验室所进行的实验过程,其论断根据是其实验数据与图片。
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