跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(3.236.124.56) 您好!臺灣時間:2021/07/30 05:37
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

: 
twitterline
研究生:呂英齊
研究生(外文):Ying-Qi Lue
論文名稱:以化學沈積膠體球光子晶體之熱極化二次諧波量測
論文名稱(外文):Second Harmonic Generation Investigation of Thermal-Poling Colloidal-Sphere Photonic Crystal by Chemical Deposition
指導教授:呂助增
指導教授(外文):Juh-Tzeng Lue
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:物理學系
學門:自然科學學門
學類:物理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:54
中文關鍵詞:光子晶體熱極化非線性光學二次諧波
外文關鍵詞:photonic crystalthermal polingnonlinear opticssecond harmonic generation
相關次數:
  • 被引用被引用:0
  • 點閱點閱:113
  • 評分評分:
  • 下載下載:11
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
光子晶體被譽為光學界的半導體,如同電子在半導體中存在電子能隙一般,是一種高低折射率週期排列的結構,它具有光子能隙,在這種光子晶體能隙中,可使具有特定的波長或模態的光子無法在此晶體中傳播,形成一種光子的絕緣體。光子能帶與一般光波導相較下,不僅能於真空中傳導之外,更能夠達到低傳播損耗、高隔絕度、大角度轉折、易設計與易調整、無色散等特性,是一種最理想的光波導元件。
本實驗以化學法沈積二氧化矽膠體球,藉由重力沈積形成三維六方最密的光子晶體,每個二氧化矽膠體球的粒徑大小約200nm到300nm之間,巨觀之下在不同角度能觀察到不同的反射光澤,顯示了光子晶體具有波長的選擇性。經燒結後的二氧化矽膠體球是屬於中心對稱性結構,本身並不具有二次非線性極化率,但經由熱極化的過程,在270度高溫,5kV的高壓下,觀察到在1000度四天燒結後的獨立二氧化矽膠體球並無明顯的二次諧波,反而是在1050度四天後燒結塊材(bulk)的二氧化矽膠體球可以得到明顯的二次諧波。可見想要經由熱極化誘發二次非線性效應,需要微米尺度以上的空泛區寬度,才能有效的經由熱極化過程產生內建電場,得到明顯的二次諧波。
第一章 非線性光學…………………………………1
1.1 極化率………………………………………1
1.2非線性係數張量……………………………2
1.3 二次諧波的產生……………………………5
1.4 和頻波的邊界條件…………………………9
1.5反射二次諧波的電場強度…………………10
第二章 光子晶體…………………………………16
2.1 光子晶體簡介……………………………16
2.2 以膠體球來製作光子晶體………………17
2.3 光子晶體能隙的存在……………………19
2.4 光子晶體二次非線性效應………………24
第三章 熱極化二次諧波…………………………28
3.1在矽玻璃中產生非線性效應……………28
3.1.1光場誘發………………………………28
3.1.2電場誘發………………………………29
3.2熱極化……………………………………29
3.3熱極化機制………………………………30
第四章 實驗步驟與設備…………………………32
4.1實驗樣品製備…………………………32
4.2量測及儀器設備……………………38
4.2.1熱極化儀器………………………38
4.2.2二次諧波量測設備………………39
4.3偵測系統校正方法…………………41
第五章 實驗結果與討論………………………42
5.1樣品未燒結未熱極化………………43
5.2樣品經四天1000oC燒結……………46
5.3樣品經四天1050oC燒結……………47
結論………………………………………………50
未來展望…………………………………………51
參考文獻…………………………………………52
[1]T. H. Maiman, “Stimulated Optical Radiation in Ruby,”
Nature 187,493(1960)
[2]P. A. Franken, A.E. Hill, C. W. Peters, and G. Weinreich,
“Generation of Optical Harmonics” Phys. Rev. Lett. 7,118 (1961)
[3]R. W. Boyd ,”Nonlinear Optics”(Academic Press, Inc,Boston 1992)
[4]曾錦清,國立清華大學物理研究所博士論文,(國立清華大學物理研究所,1988)
[5]李奕成、陳家俊,”光子晶體製作與應用”自然科學簡訊第十四卷第二期,民國91年5月
[6]K. Sakoda “Optical Properties of Photonic Crystal” (Springer 2001)
[7]K. Sakoda and K. Ohtaka ,”Sum-frequency generation in a two-dimensional photonic lattice “Phys. Rev B 54 5742(1996)
[8]U. Osterberg and W. Margulis,”Dye laser pumped by Nd:YAG laser pulses frequency doubled in a glass optical fiber” Opt. Lett. 11,516(1986)
[9]R. H. Stolen and W. K. Tom,”Self-organized phase-matched harmonic generation in optical fiber”Opt.Lett.12,585(1987)
[10]R. A. Myers, N. Mukherjee, and S. R. J. Brueck, “Large second-order nonlinearity in poled fused silica”Opt. Lett. 16,1732(1991)
[11]T. G. Alley, S. R. J. Brueck, and R. A. Myers, “Space charge dynamics in thermal poled silica”J. Non-Cryst. Solids 242,165(1998)
[12] T. G. Alley, S. R. J. Brueck”Dynamics of second-order harmonic generation in fused silica”, J. Opt. Soc. Am. B 11,665(1994)
[13]W. Stober, A. Fink, and E. Bohn, “Controlled Growth of Monodisperse Silica Spheres in the Micron Size Range, ”J Colloid Interface Sci., 26,62-69(1968)
[14]呂助增,曾錦清,梁繼勇,”二次諧波光譜儀在半導體表面研究上之應用”科儀新知第十四卷第五期(民國82年四月)
[15]D. Faccio, A. Busacca, D. W. J. Harwood, G. Bonfrate, V. Pruneri, and P. G Kazansky, “Effect of core-cladding interface on thermal poling of germano-silicate optical waveguides”Opt. Commun. 196, 187(2001).
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top