稀土掺杂微纳晶体本征光学双稳态的研究

光学双稳是非线性光学中一个十分重要的现象；基于光学双稳原理的器件是实现光开关、光存储、光逻辑运算的基本部件，在光通信和全光计算机研发等领域有着广阔的应用。稀土材料中的光学双稳研究是近年来刚刚兴起的一个新课题。它利用稀土离子的多光子上转换发射特性，在没有谐振腔的情况下实现光学双稳，因此也被称作本征光学双稳（IOB）。没有光学谐振腔的IOB为实现全光逻辑器件高度集成带来了新的途径。本项目拟在研究组前期工作的基础上开展稀土掺杂纳米晶体中IOB的研究。利用多光子上转换过程在纳米尺度下所具有的特殊效应，通过对基质材料、掺杂稀土离子的选择与优化，通过对器件纳米结构和形貌的设计与控制等研究过程，展开对稀土纳米IOB材料、物理机制及器件的研究。对上述问题进行系统的研究不仅可以得到许多崭新的光学、材料科学、纳米科学方面的研究结果，也可能为发展新型的全光信息器件提供具有自己知识产权的功能性材料与器件设计。