【摘要】：光學(xué)微腔的結(jié)構(gòu)有著多種類型,其中法布里-珀羅(簡稱F-P)腔是最基本的結(jié)構(gòu),也是最早被制作和研究的。該結(jié)構(gòu)最大的特點(diǎn)是腔長連續(xù)可調(diào),腔內(nèi)也便于放置材料,因而便于制作開放式的微腔,并研究其與量子點(diǎn)的作用。在腔與量子點(diǎn)作用的研究中,從弱耦合與強(qiáng)耦合中人們分別發(fā)現(xiàn)了 Purcell效應(yīng)和真空拉比劈裂。在之前的F-P腔與量子點(diǎn)耦合的研究中,所使用的量子點(diǎn)大多是自組織量子點(diǎn),并且量子點(diǎn)與腔鏡直接生長在一起,這樣的結(jié)構(gòu)兼容性不夠好,且制作工藝復(fù)雜。本文提出的F-P腔結(jié)構(gòu)是完全開放式的,且采用膠體量子點(diǎn)。量子點(diǎn)通過勻膠的辦法放入腔內(nèi),腔鏡與量子點(diǎn)完全獨(dú)立。本文使用了鈣鈦礦膠體量子點(diǎn),該量子點(diǎn)與F-P微腔耦合的研究還未見報(bào)道。本文從F-P腔的基本結(jié)構(gòu)出發(fā),利用基本的反射透射原理推導(dǎo)計(jì)算了腔的品質(zhì)因子Q以及腔模的光子壽命T,并且證明了腔鏡反射率越高Q值越大。本文還介紹了傳輸矩陣法,使用MATLAB通過傳輸矩陣法計(jì)算并模擬了 DBR以及DBR腔鏡構(gòu)成的微腔中光場的分布,證明了構(gòu)成DBR的材料折射率差值越大,層數(shù)越多,則DBR的反射率越高。接著從腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到腔鏡制作以及測量系統(tǒng)搭建做了詳細(xì)敘述。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采用了帶凸臺的基底作為腔鏡,為了降低調(diào)節(jié)難度并提高Q值,設(shè)計(jì)了凹鏡,平鏡與凹鏡構(gòu)成了平凹腔,凹鏡可由x,y,z三軸納米位移臺控制。最后我們使用花生狀結(jié)構(gòu)的凹腔鏡做了透射譜測量,并在平鏡上放置CsPbI3鈣鈦礦量子點(diǎn)后探測到了量子點(diǎn)熒光與腔模耦合。最后介紹了一種三明治結(jié)構(gòu)的微腔制作與應(yīng)用,它采用分層結(jié)構(gòu)來調(diào)整單一定向分子的發(fā)射角度從而可以提高發(fā)光材料的收集效率,所以被稱為平面電介質(zhì)天線。在實(shí)驗(yàn)中我們探測到量子點(diǎn)熒光通過該結(jié)構(gòu)之后得到增強(qiáng),且熒光的發(fā)光特性并未改變。
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O471.1

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本文編號：2718043