基于PbSe量子点的F-P干涉仪特性及应用研究

发布时间：2021-10-22 23:13

　　当量子点电荷载流子尺寸与激子波尔半径可比时会产生量子限域效果,这意味着量子点具有尺寸可调等特殊性质。本课题调研了关于PbSe量子点热光效应的相关研究,制备薄膜并用Z-Scan法测试了非线性折射率,并得到其热光系数在10-4K-1量级附近。产生了利用其高热光系数与光纤传感结合制备传感器件的想法。首先制备了掺杂浓度为2mg/ml的PbSe/UV胶体量子点,并将其灌入内径为125um的空心光纤,随后两端分别采用端面镀银光纤和普通单模光纤构建法布里泊罗（F-P）干涉仪。最后实验搭建测试系统,将灌有量子点的F--P光纤传感头依次置于波长为473nm,632nm,808nm及980nm的半导体激光器光源下,调整光强大小查看干涉条纹中心峰值波长λk随光强变化移动速率。同时,实验还研究了传感器在不同温度条件下的干涉条纹变化规律。并结合PbSe吸收谱分析了不同波长的光源条件下的干涉条纹移动规律,以及在温度变化条件下的干涉条纹移动规律。本文主要创新点在将具有高热光系数的PbSe胶体量子点应用于传感,制作了具有温度或光强传感能力的F-P干涉仪。从实验结果分析发现,干涉条纹中心峰值波长λk移动与光强变化呈线性... 

【文章来源】：浙江工业大学浙江省

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－１不同发光颜色（发射峰值）的量子点照片??

选用一个厚度较薄的样品（样品厚度小于光源的衍射长度）且假设折射率??ｎ２＜〇放置在主光轴负坐标（左侧），随着样品向焦平面运动，能量积聚增加负??透镜效应达到了使光纤准直的效果，从而Ｄ１探测器测到的能量会变大。当样品??放置正坐标焦深外时，在光轴上向远离焦平面方向运动，因材料折射率《２＜０该??运动会使衍射增加从而使Ｄ１测得值变小。当Ｚ放置于原点，可认为是薄透镜放??置于焦平面，这时可认为激光传输不受样品影响。因整个实验过程是通过样品在??Ｚ轴上的渐进式扫描移动，故称为Ｚ－Ｓｃａｎ扫描技术。如果把Ｄ１／Ｄ２定义为Ｚ－Ｓｃａｎ??扫描的归一化透过率，通过实验可以绘制归一化透过率Ｔ关于样品的Ｚ轴坐标??值的对应的关系，从而求得《２具体值。??当《２为正，样品扫描曲线在ｚ＜０的有谷值（极小值），而ｚ＞０的时会有峰值??（极大值），如图２－４?（ａ）所示。当；Ｊ２为负时情况恰好相反，如图２－４?（ｂ）所示。??

Ｍ．Ｙｉｎ［３８］等人为了消除误差做了完善的理论推导工作。根据Ｍ．Ｙｉｎ等人的相??关理论推导，修正误差后的闭孔Ｚ－Ｓｃａｎ实验测量的非线性吸收引起的归一化透??过率变化可表示为：??２卜＋３卜〇??。一?ｐ?＋?１）卜２＋９）?（２＿７）??已知其中Ａ（／／。＝?０／。＆．?／２?［３９］，所以可以据此求出非线性吸收系数０?：??Ｐ＾２＼ｎ／Ｉ０Ｌｅｆｆ?（２－８）??２．２．３?ＰｂＳｅ胶体量子点热光效应研究??本课题组在前期研究［４Ｑ］研究ＰｂＳｅ薄膜时非线性特性时也采用的Ｚ－Ｓｃａｎ，实??验整体设计如下：??

【参考文献】：
期刊论文
[1]单核/双壳结构CdSe/CdS/ZnS纳米晶的合成与发光性质[J]. 唐爱伟,滕枫,高银浩,梁春军,徐征,王永生.  发光学报. 2006(02)

博士论文
[1]相干原子介质中弱光非线性光学效应的研究[D]. 李慧军.华东师范大学 2008

硕士论文
[1]PbSe量子点光纤的制备及光谱测量[D]. 邵尉.浙江工业大学 2015



本文编号：3452009