半导体碲化锌及氮化铟非线性光学特性研究

作     者：何伟强 

作者单位：上海交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：顾春明;沈文忠

授予年度：2007年

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 07[理学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

主      题：Z扫描技术 非线性折射率 非线性吸收系数 ZnTe晶体 InN薄膜 

摘      要：半导体材料的非线性光学特性在光电子器件领域,如全光开关、光学限幅器、光波耦合器等方面有很好的应用价值。非线性光学材料已持续多年是光学、新功能材料领域的热点课题。因此对半导体材料的非线性光学性质的研究有着实际的意义。 Z扫描技术作为一种高灵敏度、实验装置简单的测量手段,被广泛应用于研究半导体材料的非线性光学特性。本文首先简述了介质中基本三阶非线性光学过程,继而介绍了非线性光学材料的基本测量方法,即Z扫描技术,同时简单介绍了我们所用的实验装置及仪器。然后,用Z扫描技术分别讨论了半导体碲化锌（ZnTe）晶体及氮化铟（InN）薄膜的非线性光学特性。 利用透射Z扫描实验系统,研究了ZnTe晶体在飞秒激光脉冲作用下的非线性光学性质。通过对（110）、（111）及（100）ZnTe晶体的非线性折射率的测量,发现不同晶体取向的晶体中非线性折射率差别很大,推测该差异主要源于晶体中二阶级联非线性效应的贡献,即晶体中THz辐射与线性电光效应共同作用产生的克尔型非线性（Kerr-like nonlinearity）效应。此外,根据晶体中THz辐射对入射激光偏振方向的依赖性,运用理论模型描述了三块晶体中非线性折射率随入射光偏振角的变化关系,从而进一步证明该克尔型非线性效应的