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聚合物间隔层可调的珀塞尔增强自发辐射：钙钛矿量子点与等离子体纳米线网络的耦合
摘要： 聚合物间隔层调控钙钛矿量子点与等离子体纳米线网络耦合的珀塞尔增强自发辐射? 卤化铅钙钛矿量子点（PQDs）近期被提出作为可扩展且色可调的量子光源，但其缓慢的自发辐射特性与高速纳米光子器件存在失配。本研究展示了与银纳米线网络（NWKs）耦合的PQD薄膜中实现快速明亮发射，其中聚乙烯醇（PVA）作为间隔层用于调节等离子体腔的损耗特性。相较于裸石英基底，PVA基底对表观发射强度表现出显著增强效应，但会降低PQD激子的发射速率。高效的NWK-PQD耦合使发射强度提升6.0倍（平均3.4倍），同时发射速率增强2.4倍（平均1.9倍）。然而观察到珀塞尔因子与量子产率对PVA间隔层厚度呈现相反依赖关系，表明快速明亮发射需要在钙钛矿基纳米光子器件的等离子体腔设计中权衡珀塞尔增强的辐射速率与强金属导向效应。
关键词： 等离子体纳米线网络、自发辐射、聚合物间隔层、珀塞尔增强、钙钛矿量子点
更新于2025-11-21 11:24:58
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胆甾相液晶薄膜中角依赖的自发发射
摘要： 由于选择性反射带的存在，胆甾相液晶（CLCs）会显著改变荧光客体分子的发射特性。虽然沿螺旋轴方向的发射已得到充分理解，但迄今为止，与胆甾螺旋呈斜角方向的发射特性尚未得到详细研究。我们系统研究了染料掺杂胆甾薄膜的角向自发发射特性，包括对发射光进行完整的斯托克斯分析。通过改变胆甾螺距，我们得以在宽角度范围内探究光子能带结构对自发发射的影响。研究发现发射光具有显著的角向强度和偏振变化，并通过实验证明了零阶反射带的分裂现象及其在大检测角度下与第二阶反射带的重叠。
关键词： 混合材料、光学、胆甾相液晶、斯托克斯分析、角度依赖性、等离子体激元学、自发辐射、磁性
更新于2025-09-23 15:23:52
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重掺杂Al<sub>x</sub>Ga<sub>1-x</sub>N结构在光泵浦下的增强发光
摘要： 研究了蓝宝石衬底上高掺杂AlxGa1–xN薄膜在波长λ=266 nm脉冲泵浦下的发光光谱、时间及偏振特性。与施主-受主跃迁相关的自发辐射谱呈非均匀展宽（半高宽超过0.5 eV），覆盖整个可见光范围。被测结构边缘辐射谱包含多个窄带等间距分量，每个分量均分裂为具有相互正交偏振的TE和TM模式——这源于平面波在波导表面全反射条件下沿锯齿路径传播的平面波导机制。测得Al0.5Ga0.5N/AlN在λ≈510 nm、Al0.74Ga0.26N/AlN在λ≈468 nm及AlN/Al0.6Ga0.4N/AlN/Al2O3在λ≈480 nm处的光学增益分别为~70、20和44 cm–1。Al0.74Ga0.26N、Al0.65Ga0.35N和Al0.5Ga0.5N薄膜的发光量子效率分别为0.79、0.49和0.14；发射带中心计算得到的跃迁截面约为10–18 cm2。
关键词： 自发辐射、发光、增益、光泵浦
更新于2025-09-23 15:21:01
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双曲波导中与横向安德森局域腔耦合的染料分子自发发射动力学研究
摘要： 利用时间分辨实验研究了耦合到双曲波导中横向安德森局域模式的罗丹明6G分子的自发发射动力学。通过毛细效应，在三角形熔融石英微管内同时形成四个双曲波导。由掺杂罗丹明的聚合物材料与随机分布的气孔构成的无序光子环境，使得光子被局域在准光学腔的各个共振波长处——这些腔体随机分布在导波介质中。该双曲波导能实现单模、双模及多模共振结构，以染料分子光致发光光谱带宽内的尖锐光谱共振形式，捕获不同频率的光子。实验结果表明：荧光发射体耦合至各双曲波导中的多模局域态时，对应产生不同共振频率的准光学腔，从而显著改变发射体的发射特性。观察到耦合到孤立横向安德森局域模式的染料分子自发发射速率最高提升达6.7倍，因此特定共振波长的真空涨落得到显著增强。
关键词： 自发辐射、横向安德森局域化、光学模式、纳米腔、荧光寿命
更新于2025-09-23 15:19:57
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[IEEE 2019年欧洲SOI研讨会与硅终极集成国际会议联合会议（法国格勒诺布尔，2019年4月1日-4月3日）] 2019年欧洲SOI研讨会与硅终极集成国际会议联合会议——具有自隧穿效应的InGaN/Si异质结串联太阳能电池：提案与分析
摘要： 我们回顾了自发辐射过程的物理基础，特别关注向谐振腔模式的自发辐射。我们定义了模式体积，验证了基本模式尺寸，展示了光谱模式轮廓、相干时间、Q因子、富赫巴尔-拉登堡方程和珀塞尔因子，并讨论了它们对不同类型激光器的影响。我们得出了峰值发射截面、辐射寿命和发射线宽之间的关系。通过将自发辐射解释为由真空涨落驱动的受激辐射，我们推导出向谐振腔模式的自发辐射率，并建立了从激光上能级到该模式的自发辐射比例和总衰减的物理表达式。此外，我们讨论了原子系统与激光谐振腔模式内相干场的耦合，从而形成莫洛三重态，并证明这导致向相干占据的谐振腔模式的自发辐射率降低了2倍。
关键词： 发光、自发辐射、光学谐振腔、激光模式、激光器
更新于2025-09-23 15:19:57
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[2019年IEEE光子学与电磁学研究秋季研讨会（PIERS-Fall）- 中国厦门（2019.12.17-2019.12.20）] 2019光子学与电磁学研究秋季研讨会（PIERS-Fall）- 一种新型低剖面紧耦合天线阵列
摘要： 我们回顾了自发辐射过程的物理基础，特别关注向谐振腔模式的自发辐射。我们定义了模式体积，验证了基本模式尺寸，展示了光谱模式轮廓、相干时间、Q因子、富赫巴尔-拉登堡方程和珀塞尔因子，并讨论了它们对不同类型激光器的影响。我们得出了峰值发射截面、辐射寿命和发射线宽之间的关系。通过将自发辐射解释为由真空涨落驱动的受激辐射，我们推导出向谐振腔模式的自发辐射率，并建立了从激光上能级到该模式的自发辐射比例和总衰减的物理表达式。此外，我们讨论了原子系统与激光谐振腔模式内相干场的耦合，导致莫洛三重态的形成，并证明这会使向相干占据的谐振腔模式的自发辐射率降低一半。
关键词： 发光、自发辐射、光学谐振腔、激光模式、激光器
更新于2025-09-23 15:19:57
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埃伦费斯特+R动力学。I. 自发辐射的混合量子-经典电动力学模拟
摘要： 我们采用混合量子-经典理论研究了电子系统与电磁场相互作用的动力学过程。在超越经典路径近似（即忽略电子系统对光子场的所有反?。┑幕∩?，根据埃伦费斯特（平均?。┒ρШ鸵蛔轳詈系穆罂怂刮?刘维尔方程，我们显式考虑了所有电子-光子相互作用。由于埃伦费斯特动力学无法正确描述光子场的某些量子特性，我们提出了一种新的Ehrenfest+R方法——该方法通过构造既能重现自发辐射，又能区分电磁涨落与相干辐射。
关键词： 量子电动力学、电磁场、埃伦费斯特动力学、自发辐射、混合量子-经典理论
更新于2025-09-24 00:45:55
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波导电路量子电动力学中暗态瞬态动力学的半经典分析
摘要： 过去二十年间，超导量子比特与一维微波传输线的相互作用已得到实验和理论研究。本工作探究了一个初始处于激发态的人造原子（通过电容耦合连接至一端短路的半无限长传输线）的自发辐射现象。该构型可视为镜面前的原子系统——原子与镜面之间的距离会引入时间延迟效应，我们对此进行了完整考量。当延迟时间等于原子振荡周期的整数倍时，原子在经历初始衰减阶段后会进入暗态。这种暗态源于反射场分量与原子直接发射分量之间的相消干涉?；诘缏妨孔踊椒ǎ颐峭频汲鱿低车南咝曰硕匠?，并据此开展瞬态动力学的半经典分析。同时严格建立了与量子光学系统-库方法的理论关联，对比了两种描述动力学过程的方法。研究发现：对于特征阻抗较低的传输线，两种方法等效；但当传输线阻抗高于超导人造原子的典型阻抗时，二者会出现差异。
关键词： 量子光学、电路量子化、自发辐射、暗态、超导量子比特、微波传输线
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 中国黄山(2019年8月5日-8月8日)] 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 紫外通信系统中的LDPC信道编码
摘要： 我们回顾了自发辐射过程的物理基础，特别关注向谐振腔模式的自发辐射。我们定义了模式体积，验证了基本模式尺寸，展示了光谱模式轮廓、相干时间、Q因子、富赫巴尔-拉登堡方程和珀塞尔因子，并讨论了它们对不同类型激光器的影响。我们推导出峰值发射截面、辐射寿命与发射线宽之间的关系。通过将自发辐射解释为真空涨落驱动的受激辐射，我们推导出向谐振腔模式的自发辐射速率，并建立了从激光上能级到该模式的自发辐射比例和总衰减比例的物理表达式。此外，我们讨论了原子系统与激光谐振腔模式内相干场的耦合，导致莫洛三重态的形成，并证明这会使向相干占据谐振腔模式的自发辐射速率降低一半。
关键词： 激光、激光模式、光学谐振腔、自发辐射、发光
更新于2025-09-19 17:13:59
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双程激光放大器中脉宽与注入时间的优化
摘要： 我们通过优化输入脉冲宽度和注入时间，在采用两根Nd:YAG棒的双程激光放大器中实现了最高可能的输出脉冲能量。为此，我们通过同时考虑自发辐射和泵浦能量变化扩展了Frantz-Nodvik方程。闪光灯对每个增益介质的有效泵浦能量为8.84焦耳。当输入脉宽为168微秒的脉冲在吸收泵浦能量达到最大值后10微秒注入时，1焦耳的能量可被放大至12.17焦耳的输出能量，此时获得的最大提取效率为63.18%。
关键词： 泵浦能量变化、输入脉冲优化、自发辐射、弗兰茨-诺德维克方程、脉冲重叠
更新于2025-09-19 17:13:59