【摘 要】
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超短脉冲激光拥有极窄的时域宽度、较宽的光谱与极高的峰值功率,在物理、化学及生物学领域的超快过程研究中发挥着重要作用,同时作为高端制造技术在工业领域的应用也越来越广泛。相较于采用其他介质材料的激光器,光纤激光器具有良好的光束质量与更高的集成度,且易于维护,成为了一种重要的飞秒激光技术。在光纤飞秒激光器的研究中,光纤锁模技术是保证飞秒激光系统稳定工作的关键,也是目前飞秒激光技术研究的重点之一。本论文主
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超短脉冲激光拥有极窄的时域宽度、较宽的光谱与极高的峰值功率,在物理、化学及生物学领域的超快过程研究中发挥着重要作用,同时作为高端制造技术在工业领域的应用也越来越广泛。相较于采用其他介质材料的激光器,光纤激光器具有良好的光束质量与更高的集成度,且易于维护,成为了一种重要的飞秒激光技术。在光纤飞秒激光器的研究中,光纤锁模技术是保证飞秒激光系统稳定工作的关键,也是目前飞秒激光技术研究的重点之一。本论文主要围绕全保偏锁模飞秒激光器展开,分别对重复频率的可调谐性以及稳定性进行了研究。开发了基于色散管理孤子的光纤飞秒锁模激光器,通过色散补偿量与腔内净色散值的优化,实现了百飞秒量级的稳定脉冲序列输出。同时,借助特殊设计的光学延迟线,研制了重复频率调谐比率达到23%的锁模光纤激光器。为了将该激光器应用于非实验室环境,针对抗干扰能力特殊设计了激光器结构,并进行了温度稳定性测试,最后成功实现了将重复频率锁定于铷原子钟校准的参考频率上。本论文的主要工作概括如下:一、对光纤锁模激光器内脉冲演化的机理进行了分析,建立模型对超短激光脉冲形成和演化过程进行模拟,并用数值方法进行了求解。通过该模型,对光纤锁模激光器的光纤参数进行了优化。二、开发了基于色散管理孤子机制的全光纤飞秒锁模激光器,并借助光学延迟线实现了重复频率在6 MHz范围内的调谐。实验研究了不同啁啾光纤光栅色散补偿值及腔内净色散值对锁模激光器输出光谱和稳定性的影响,获得了近高斯光谱的稳定输出。在此基础上研究了不同腔内净色散值下的最大重复频率调谐量,实现了重复频率在26 MHz附近,重复频率调谐比率达到23%的脉冲输出。三、设计了抗干扰、紧凑型机械结构。通过高低温试验箱对激光器进行了大范围变温测试,在25000 s的测试时间内,输出功率具有较好的复现性,重复频率相对变化小于0.07%。将锁模激光器重复频率锁定在铷原子钟校准的参考频率上,在10000 s的测试时间内将重频漂移量由62 Hz降低至0.85 Hz以内,在1s的平均时间内艾伦方差约为2×10-10,显著提升了输出重复频率的稳定性。
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锁模激光相对于调Q激光具有更短的脉冲宽度,更高的峰值功率与更宽的光谱等优点。随着半导体技术的发展,激光二极管泵浦的全固态锁模激光器在超精细加工,激光测距,生物医疗等领域有着非常广泛的应用。受激拉曼散射作为一种三阶非线性光学效应,除了可以扩展光谱范围,还能使输出的Stokes光相对于基频光具有更窄的脉宽与更高的亮度,此外受激拉曼散射本身具有的光束自清洁效应（Raman beam cleanup）还可
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随着发光二极管（LED）产业的迅速发展,白光LED的研究也越来越重要。然而,商用的白光LED荧光粉存在成本高,性能差等缺陷。开发高性能,低成本的白光LED荧光材料是当前科研人员的研究重点。碳点（CDs）作为新型的碳纳米材料,由于其优异的光致发光性能,有望取代传统荧光材料应用于白光LED。现有的研究主要集中在制备高荧光量子产率（QY）,可调光致发光性能的荧光碳点。本文以含氮硅烷偶联剂作为氮源,柠檬酸
近年来,有机薄膜晶体管器件性能大幅提高,但高性能n型半导体材料的发展仍落后于p型材料。相比于聚合物,小分子半导体材料具有结构明确、易于提纯、易于官能化及批次重复性好等优点。且溶液加工方法加工温度较低、成本低。因此,发展溶液加工型高迁移率n型小分子半导体材料非常重要。吡咯并吡咯二酮（DPP）结构具有刚性共轭骨架和强吸电子特性,有利于分子间形成较强的π-π相互作用;以氰基茚酮（IC）及其衍生物为端基、
功率半导体器件的服役温度越来越高,导致电子封装结构中因热失配引起的热应力越来越严重,尤其是基板与底板之间的大面积连接,更容易因受周期性温度循环载荷而积累过大的热应变,继而产生裂纹或分层等缺陷。故本文对以银焊膏烧结的大面积基板连接的应力状态进行模拟分析,并结合试验评价其连接可靠性。首先,利用ANSYS有限元分析软件,模拟分析绝缘栅双极型晶体管（IGBT）模块中直接覆铜陶瓷基板（DBC基板）与铜底板之
可溶液加工的n-型有机薄膜晶体管（OTFTs）的发展仍然面临挑战,而高迁移率n-型OTFTs对构筑高性能有机电路至关重要。器件工程是除材料结构设计外另一种制备高性能n-型OTFTs的有效途径。其中,半导体薄膜加工和界面调控是器件工程的重要手段。采用刮涂加工可获得高度有序薄膜,显著提高载流子的迁移率;此外,通过界面工程能够调控电极功函、降低电荷注入势垒,并同时调控界面张力,优化薄膜微观结构。鉴于此,
目前,新兴的二维材料在光电过程的调控方面显示出巨大的潜力,然而对具有铁电性的二维材料研究很少。铁电材料是一种具有自发极化、且自发极化的方向可随着外电场方向而改变的材料,它的极化电荷会对界面处的能带结构产生影响,因此具有铁电性的二维材料在光电器件上也具有广阔的应用前景,结合压电光电子学效应也会带来潜在的功能特性。本论文通过水热法制备了钒（V）掺杂氧化锌（ZnO）（V-ZnO）纳米片,并构建了p-Si
半导体激光器（LD）是当今应用最广泛的激光器,尤以Ga N基LD发展迅猛,其电学和光学特性一直以来倍受广大研究学者关注。本文主要分析了宽带隙Ga N基多量子阱激光器在阈值附近的特性,并将部分特性与窄带隙Ga As基半导体激光器做了对比,具体工作如下:（1）利用多种表征激光器阈值电流的光学方法对Ga N基激光器的阈值电流进行了表征,指出了各种方法的优缺点。同时利用速率方程详细分析了这几种表征激光器阈
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