Особенности нелинейного оптического отклика в халькогенидных стеклах вблизи края полосы фундаментального поглощения

• Автор: Кузюткина, Юлия Сергеевна
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 141 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИНЕЙНЫЕ И НЕЛИНЕЙНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АМОРФНЫХ ПОЛУПРОВОДНКОВ

1.1 Структура атомной решетки и электронные свойства аморфных полупроводников

1.2 Оптические свойства аморфных полупроводников

1.3 Нелинейные оптические эффекты третьего порядка в аморфных полупроводниках

1.3.1 Нелинейная модуляция фазы оптического излучения.

1.3.2 Многофотонное поглощение

1.4 Спектральные зависимости нелинейных оптических коэффициентов в кристаллических полупроводниках

1.5 Выводы по главе

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ
ОПРЕДЕЛЕНИЯ КЕРРОВСКОЙ ПОСТОЯННОЙ И КОЭФФИЦИЕНТА ДВУХФОТОННОГО ПОГЛОЩЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
2.1 Метод 2-сканирования
2.2 Двухимпульсный спектральный метод «накачка-зондирование»
2.3 Трехимпульсный интерферометрический метод «накачка-зондирование»
2.4 Выводы по главе

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНЕЙНОГО И НЕЛИНЕЙНОГО ОПТИЧЕСКОГО ОТКЛИКА
ХАЛЬКОГЕНИДНЫХ СТЕКОЛ НА ОСНОВЕ
СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ
3.1 Халькогенидные стекла, их электронные и оптические
свойства
3.1.1 Общая характеристика химических элементов
«халькогенов»
3.1.2 Строение атомной решетки и электронные свойства халькогенидных стекол
3.1.3 Оптические свойства халькогенидных стекол
3.1.4 Фотоиндуцированные изменения в халькогенидных
стеклах
3.2 Исследование оптических свойств халькогенидных стекол систем Ав-Б-Бе, Аз-Бс-Тс и Ое-Бс вблизи края полосы фундаментального поглощения
3.2.1 Измерения спектров пропускания и отражения образцов халькогенидных стекол
3.2.2 Расчет спектра поглощения халькогенидных
стекол
3.2.3 Определение параметров края полосы фундаментального поглощения халькогенидных стекол
3.2.4 Расчет дисперсии линейного показателя преломления халькогенидных стекол
3.3 Спектральные зависимости нелинейных оптических коэффициентов халькогенидных стекол
3.4 Выводы по главе
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ НЕЛИНЕЙНОГО ОПТИЧЕСКОГО ОТКЛИКА ХАЛЬКОГЕНИДНЫХ СТЕКОЛ СИСТЕМ Аэ-в-ве, вс-вс МЕТОДОМ «НАКАЧКА-ЗОНДИРОВАНИЕ»
4.1 Описание экспериментальной установки
4.2 Особенности временной динамики нелинейного оптического отклика в образцах халькогенидного стекла вблизи края полосы фундаментального поглощения
4.3 Изменение ширины пучка накачки в образце
4.4 Определение керровской постоянной и коэффициента двухфотонного поглощения халькогенидных стекол
4.5 Результаты измерений при малых энергиях импульса накачки и расчет нелинейных оптических коэффициентов
4.6 Выводы по главе
ЗАКЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.5 Выводы по главе
В Главе 1 рассмотрены основные особенности строения атомной решетки и энергетических зон аморфных полупроводников в сравнении с кристаллическими полупроводниками. Наличие связанных (локализованных) энергетических состояний в запрещенной зоне аморфных полупроводников, имеющих неупорядоченную структуру, определяет особенности их оптического отклика вблизи края полосы фундаментального поглощения. Кристаллические и аморфные полупроводники имеют разную форму края полосы фундаментального поглощения.
Для аморфных полупроводников на сегодняшний день не существует теории, описывающей их нелинейный оптический отклик. В некоторых работах, известных из литературы, для оценки нелинейных оптических коэффициентов оптических стекол использовались результаты теории нелинейного оптического отклика кристаллических полупроводников. В Главе 1 рассмотрены имеющиеся теоретические подходы к определению нелинейных оптических коэффициентов кристаллических полупроводников и проведено сравнение спектральных зависимостей нелинейных оптических коэффициентов кристаллических полупроводников с экспериментальными данными для халькогенидных стекол, известными из литературы. Установлено, что в настоящее время в литературе не имеется результатов систематизированного исследования нелинейного оптического отклика халькогенидных стекол в спектральной области вблизи края полосы фундаментального поглощения. Между тем, немногие известные результаты, полученные в этой области для различных составов халькогенидных стекол, показывают, что в отличие от прямозонных кристаллических полупроводников керровская постоянная имеет здесь положительные значения.
Для того чтобы получить значения нелинейных оптических коэффициентов халькогенидных стекол вблизи края полосы фундаментального