激光具有高強(qiáng)度,方向單一性,單色性,相干長(zhǎng)度長(zhǎng)等優(yōu)異性質(zhì),相關(guān)應(yīng)用已經(jīng)拓展到光電、通信、醫(yī)藥等多個(gè)領(lǐng)域。本文通過(guò)研究以染料分子為增益介質(zhì)的主客體微米單晶和純無(wú)機(jī)鈣鈥礦薄膜的激光性質(zhì),深入理解這兩種材料的光物理和光化學(xué)過(guò)程,并為發(fā)展光電器件提供了途徑。論文的工作主要分為兩個(gè)部分:1.我們通過(guò)自組裝過(guò)程制備了一種新型主客體包合的單晶材料,基于柱芳烴（P5）和一種有機(jī)激光染料分子,反式-4-（對(duì)二甲氨基苯乙烯基）-1-甲基吡啶碘（DASP）。單晶結(jié)構(gòu)表征表明兩個(gè)P5分子為一個(gè)DASP分子提供超分子納米腔,形成2P5（?）DASP結(jié)構(gòu),且染料分子DASP在主客體微米單晶中排列一致。這種空間約束有效地抑制了DASP的聚集誘導(dǎo)淬滅效應(yīng)（ACQ）和其他非輻射通道,相比于單獨(dú)的DASP分子具有更高的量子產(chǎn)率。同時(shí)2P5（?）DASP微米單晶具有規(guī)則的形狀和平滑的表面,可以形成F-P腔,產(chǎn)生具有低閾值（約為230μJ/cm2）和高Q因子（約為1300）的穩(wěn)定激光。2.我們報(bào)道了一種特殊的基于溶液體系一步合成CsPbX3（X=Br,I）鈣鈦礦薄膜的方法,通過(guò)加入長(zhǎng)鏈八烷基鹵化胺（OAX）形成無(wú)孔且具有超級(jí)... 

【文章來(lái)源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２玻爾茲曼分布和非平衡態(tài)分布示意圖Ｗ??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｂｏｌｔｚｍａｎｎ＇ｓ?ｌａｗ?ａｎｄ?ｎｏｎ?ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ??

?第一章緒論??如圖１．２所示，在熱力學(xué)平衡狀態(tài)下，處于高能級(jí)的粒子數(shù)永遠(yuǎn)小于處于低能級(jí)的粒??子數(shù)，不會(huì)發(fā)生光放大。因此，產(chǎn)生激光需要一個(gè)脫離平衡態(tài)的系統(tǒng)，通過(guò)提供外部能量??使足夠多的粒子留在高能級(jí)上。??３－ｌｅｖｅｌｓ?ｓｃｈｅｍｅ?４－ｌｅｖｅｌｓ?ｓｃｈｅｍｅ??＿?＿?辦?＿?（Ｅ３）?Ｃ?ｆ？??／＼?？？?Ｆａｓｔ?ｎｏｎ－ｒａｄｉａｔｉｖｅ?ｄｅｃａｙ?／＼?＊？?Ｆａｓｔ?ｎｏｎ－ｒａｄｉａｔｉｖｅ?ｄｅｃａｙ??ｊ?ｒ?，?＾?？?（Ｃ２）?＼?？＇?ｆ－?（Ｅ２）??Ｕｓｅｒ??＾■８ＳＣｒ?ｆ?ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ??ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ?２?，，??（Ｅｌ）??？?＾?＂?（Ｅｌ－ｇｒｏｕｎｄ?ｓｔａｔｅ）?＿?？?？?／Ｆａｓｔ?ｎｏｎ－ｒａｄｉａｔｉｖｅｄｅｃａｙ??■Ｌｄ—＿一????（ＥＯ）??圖１．３三能級(jí)和四能級(jí)系統(tǒng)【３］??Ｆｉｇｕｒｅｌ．３?Ｅｘａｍｐｌｅ?ｏｆ?ｔｈｒｅｅ－ｌｅｖｅｌ?ａｎｄ?ｆｏｕｒ?ｌｅｖｅｌ?ｓｙｓｔｅｍｓ??一般能實(shí)現(xiàn)激光的為三能級(jí)系統(tǒng)，如圖１．３所示，泵浦能量對(duì)應(yīng)的躍遷發(fā)生在石到公??能級(jí)，激光躍遷發(fā)生在及到＆能級(jí)。通過(guò)吸收泵浦能量，激發(fā)態(tài)粒子迅速地從及弛豫到五２??能級(jí)，在能級(jí)上停留的時(shí)間長(zhǎng)于回到基態(tài)的時(shí)間，高能級(jí)粒子的衰減分為輻射過(guò)程和非??輻射過(guò)程，如果熒光衰減的速度很快或者非輻射輻射效率很高，也很難有電子留在高能級(jí)??上

第一章緒論??當(dāng)隨著載流子濃度增加材料產(chǎn)生的光增益和激光模態(tài)需要的有效增益兩者重合時(shí)即出現(xiàn)??激光。下圖１．３以ＧａＡｓ納米棒為例說(shuō)明激光產(chǎn)生的過(guò)程ｔ＇???ＨＥｌＩｂ??１０４?：?——？?——ＨＥ２１ｂ??：?——ＥＨ１ｌｂ??ｒ???、、?——ＴＥ０１??Ｂ?——ＴＭ０１??｜?、？、、、．??吞?一—?＼、??卜?１〇３＿?６？嚴(yán)??／?５．５?ｘ?１０１８?ｃｍ－３?＾＼＼＼??ｆ?乂?４．５ｘｌ０１８ｃｍ＾??ｒ－１?｜?！?ｃ?＇?Ｉ?＇?Ｉ?｜??８００?８２０?８４０?８６０?８８０?９００??Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ?（ｎｍ）??圖１．４當(dāng)材料增益和模式增益重合時(shí)出現(xiàn)激光ｍ??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｏｖｅｒｌａｐ?ｏｆ?ｍｏｄａｌ?ｇａｉｎ?ａｎｄ?ｍａｔｅｒｉａｌ?ｇａｉｎ??１．１．５激光的空間分布和光譜性質(zhì)??穩(wěn)定狀態(tài)的激光器能夠持續(xù)產(chǎn)生光波，而且光波經(jīng)過(guò)多次在鏡面間的反射在空間上??的結(jié)構(gòu)不發(fā)生改變。激光空間上的性質(zhì)包括波前曲率和光斑擴(kuò)束。從數(shù)學(xué)上說(shuō)，這些光束??必須符合赫爾姆霍茲方程和高斯分布。在垂直于光傳輸方向ｚ平面上的強(qiáng)度分布符合高斯??分布曲線。光束腰ｗ定義為強(qiáng)度是最大強(qiáng)度１／ｅ２處的半徑。當(dāng)在ｚ方向上的初始位置時(shí)，光??斑尺寸＿最小，光波的波前曲率無(wú)限大，光斑大小隨著ｚ軸距離增大，當(dāng)位置無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)，??光斑發(fā)散極限是Ｗｚ。這里討論的是最基本的高斯模型，近軸光波的一個(gè)簡(jiǎn)單解，同時(shí)也??存在其他的解。諧振腔中的每一個(gè)振蕩模式都是這些解的線性組合。這樣激光的橫向結(jié)構(gòu)??會(huì)變得更加復(fù)雜


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