无序非线性增益介质中光子局域化及上转换随机激光的研究

项目名称： 无序非线性增益介质中光子局域化及上转换随机激光的研究

项目编号： No.11174161

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 张心正

作者单位： 南开大学

项目金额： 74万元

中文摘要： 本项目通过研究掺铒铌酸锂无序介质中的相干背散射和受激辐射过程，揭示上转换与光子局域化相互作用的物理机制，建立上转换随机激光理论模型，实现低阈值上转换绿光随机激光的发射。制备出不同掺杂浓度、不同颗粒大小的掺铒铌酸锂悬浊液和多孔材料；通过相干背散射的研究，弄清无序介质中上转换荧光的发光特点和影响红外激发光和上转换荧光局域化程度的主要因素；研究泵浦光光强、偏振、温度等条件对随机激光空间分布特性和准态模的影响，弄清上转换过程与光子局域化相互作用的物理机制；结合速率方程和麦克斯韦方程，建立上转换随机激光时域理论；优化铌酸锂多孔材料的掺铒浓度和结构参数，降低随机激光阈值，以期实现连续或准连续光泵浦随机激光的目的。本项目的实施将进一步澄清无序非线性增益介质中光子局域化的过程与机制，降低随机激光产生的阈值，为绿光随机激光在激光显示及微纳光子学器件中的实用化打下坚实的基础。

中文关键词： 光子局域化；随机激光；掺铒铌酸锂多孔材料；上转换；超散射

英文摘要：

英文关键词： localization of photon；random laser；porous erbium-doped lithium niobate；upconversion；superscattering