研究目的
比较p-Si与c-Si的非线性特性，并研究形貌和限制效应的可能影响，特别是探究不同波长下的三阶非线性（包括非线性折射率和双光子吸收系数）。
研究成果
多孔硅相比晶体硅具有更强的非线性折射和抑制的双光子吸收效应，且这种增强效应随波长增长而提升，其有利的n2/βλ比值使其适用于全光开关等应用。
研究不足
束流注量测定中的实验误差（高达30%）、2.4微米波长下因探测器灵敏度不足导致的高噪声和对准问题，以及p型硅线性光学常数的不确定性。
1：实验设计与方法选择：
采用Z扫描技术测量三阶非线性特性，使用高斯分解法进行数据分析。
2：样品选择与数据来源：
使用通过电化学阳极氧化制备的独立式c-Si（9微米厚）和p-Si（15微米厚）薄膜。
3：实验设备与材料清单：
相干飞秒激光系统、光学参量放大器（OPerA-Solo）、电动直线平台（VT-80）、N-BK7平凸透镜、半波片、线偏振器、分束器、硅探测器、PbS探测器、硼掺杂硅晶圆、甲醇、氢氟酸。
4：0）、N-BK7平凸透镜、半波片、线偏振器、分束器、硅探测器、PbS探测器、硼掺杂硅晶圆、甲醇、氢氟酸。 实验步骤与操作流程：
4. 实验步骤与操作流程：样品在800纳米和2.4微米波长的高斯光束焦点处移动，通过偏振光学元件控制能量密度；分别使用闭孔和开孔测量透射率。
5：4微米波长的高斯光束焦点处移动，通过偏振光学元件控制能量密度；分别使用闭孔和开孔测量透射率。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：应用高斯分解法从归一化透射率数据中提取n2和β值。
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获取完整内容-
femtosecond laser system
Coherent
Generating femtosecond laser pulses for Z-scan experiments.
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optical parametric amplifier
OPerA-Solo
Generating 2.4 μm wavelength laser pulses.
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motorised linear stage
VT-80
Translating samples through the beam focus.
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Plano-convex lens
N-BK7
Focusing the laser beam to a minimum waist.
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half-wave plate
Controlling pulse fluence by adjusting polarization.
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linear polariser
Setting polarization to p-polarised for fluence control.
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beam splitter
Splitting transmitted signal for closed and open aperture measurements.
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silicon detector
Detecting transmitted light at 800 nm wavelength.
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PbS detector
Detecting transmitted light at 2.4 μm wavelength.
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boron-doped Si wafer
Substrate for preparing p-Si samples.
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