光学微球腔中的若干光学新现象研究

摘要

吸收系数较低的介电微球(直径从几微米到几百微米之间)是品质因数很高的光学微腔.这类介电微球对光的辐射压、瑞利散射、拉曼散射、荧光发射、吸收系数及消光系数等存在波长依赖效应,展现在光谱中都存在很窄的共振峰,这些峰的位置(波长)依赖于微球的形貌(尺寸、形状和折射率).这类介电微球可被用于低阈值微球激光器、室温烧孔存储器、窄带信道下载滤波器、腔量子电动力学效应等现象的应用和研究.该论文全面系统地研究了玻璃微球的腔量子电动力学效应、玻璃微球内稀土材料和基质材料的荧光光谱(含上转换发光)和拉曼光谱的形貌共振、玻璃微球对其外表面附近荧光光谱的调制.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

§1.1微球研究的历史背景和近期发展

§1.2本论文的主要工作

参考文献

第二章介质球内外光场的特性

§2.1球型谐振腔中的本征模及本征频率

2.1.1球型谐振腔中的本征模

2.1.2球型谐振腔中的本征频率

§2.2介质球的形貌共振(Morphology-dependent resonance)特征

§2.3光学微腔的基本参数

2.3.1微球腔的品质因素

2.3.2微球腔中的电磁波态密度

§2.4本章小结

参考文献

第三章微球荧光及其腔量子电动力学效应

§3.1引言

§3.2影响微球腔量子电动力学效应因素的讨论

§3.3钡玻璃微球的腔量子电动力学效应研究

3.3.1实验测量

3.3.2实验结果与讨论

3.3.3荧光形貌共振峰强与背底强度分析

§3.4本章小结

参考文献

第四章TiBa玻璃微球拉曼光谱的形貌共振

4.1引言

4.2实验方法

4.3实验结果与讨论

4.4本章小结

参考文献

第五章掺Er3+高折射率BTS玻璃微球的上转换发光

§5.1掺Er3+高折射率BTS玻璃微球的制备

§5.2 BTS玻璃的Raman光谱

§5.3 514nm激光激发掺Er3+的BTS玻璃的发光

§5.4 633nm激光激发掺Er3+的BTS玻璃的上转换发光

§5.5 976nm激光激发下Er3+单掺杂和Er3+与Yb3+共掺杂BTS玻璃的上转换发光

§5.6本章小结

参考文献

第六章介电微球对球外表面附近荧光的调制

§6.1介电微球对恶嗪1(oxazinel)染料液体荧光的调制

§6.2包有恶嗪1(oxazinel)染料薄层的介电微球对荧光的调制

§6.3本章小结

参考文献

第七章总结

参考文献

博士研究生期间发表的文章

致谢