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太赫兹脉冲调制荧光现象研究

褚政  
【摘要】:近几年太赫兹的技术有着很快的发展,太赫兹与物质互作用的机理性研究也逐渐深入。荧光作为一种反映太赫兹作用能力的工具,给我们提供了间接获取到太赫兹信息的手段。它的引入在材料结构检测和太赫兹波形探测方面起着关键的作用。 本论文对太赫兹调制物质荧光技术进行了研究,主要完成了以下几方面的工作: 通过求解含时薛定谔方程,结合四波混频理论对于可控偏振太赫兹的产生问题做了对比验证;进而通过量子理论系统解释了太赫兹增强气体荧光现象,从物理机理层面分析了太赫兹对于气体荧光的作用的途径。 通过蒙特卡罗分析GaAs和CdTe材料的光生载流子的太赫兹场输运,明确了时间积分荧光淬灭的原因。通过实验与模拟验证了GaAs和CdTe中结构的差异,完善了荧光-太赫兹联合分析半导体结构的研究方式。 利用相关的理论模型,计算了场强和荧光强度的关系,说明了瞬态荧光淬灭的原因主要是电子的谷间散射效应。而且在机理分析中,发现r-L谷间散射过程是的太赫兹线性调制荧光的关键。并提出了时间分辨荧光对太赫兹波形探测技术的原理和方案。 通过对于两种窄禁带材料InSb和InAs分析,探讨了高迁移率材料的太赫兹场下电子稳态速度和瞬态响应。通过计算太赫兹调制非抛物性能谷中电子的运动,分析了在特殊半导体材料中太赫兹辐射实现非线性倍频的可能性。


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