ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИПМех РАН |
||
Изучены особенности фундаментальных физических процессов, возникающих в полупроводниковых квантовых точках и проводах при высоких уровнях оптического возбуждения. При этом обнаружены два вида нелинейных оптических явлений в указанных наноструктурах, которые проявляются при интенсивном лазерном возбуждении 1. связанных электронов (безынерционные «классические» нелинейные процессы) и 2. при возбуждении свободных электронов, дырок, экситонов большой плотности (динамические инерционные нелинейные процессы, сопровождающиеся возникновением гигантских оптических нелинейностей). Обнаруженное аномальное нелинейное поглощение коллоидного раствора полупроводниковых квантовых точек CdSe/ZnS от интенсивности пикосекундных лазерных импульсов в случае однофотонного резонансного возбуждения основного экситонного 1S(h)-1S(e) оптического перехода – линейное поглощение при малых уровнях возбуждения сменяется нелинейным уменьшением и затем увеличением поглощения (!) при высоких уровнях возбуждения – объяснено явлением насыщения (заполнением состояния) двухуровневой системы с изменяемым временем жизни возбуждённого состояния (с изменяемым параметром (интенсивностью) насыщения). Параметр насыщения обратно пропорционален времени жизни возбужденного состояния, которое при высоких уровнях возбуждения уменьшается из-за безызлучательной Оже-рекомбинации. Особенности нелинейного пропускания отдельных мощных ультракоротких импульсов цуга лазера, работающего в режиме синхронизации мод, коллоидным раствором квантовых точек CdSe/ZnS в случае двухфотонного резонансного возбуждения основного оптического перехода объяснены явлениями двухфотонного поглощения и самодефокусировки. Анализ экспериментальных результатов позволил разделить процессы самодефокусировки, определяемые 1. безынерционным изменением показателя преломления за счёт взаимодействия мощных импульсов света со связанными электронами и 2. нелинейным изменением коэффициента преломления двухфотонно возбужденными носителями в квантовой точке. Измеренное значение безынерционной части показателя нелинейного преломления позволило определить значение нелинейной восприимчивости третьего порядка. Оно того же порядка, что и у объемного полупроводника, что, по-видимому, связано с резонансным увеличением нелинейной восприимчивости в квантовых точках. Измеренное значение коэффициента двухфотонного поглощения коллоидного раствора квантовых точек (1 см/ГВт) сопоставимо с его величиной в объёмном полупроводнике. Осуществлён режим ограничения интенсивности пикосекундных лазерных импульсов при их прохождении через кювету с двухфотонно поглощающим коллоидным раствором квантовых точек.