与单模光纤高效耦合的超辐射二极管优化设计

为了提高脊波导结构的超辐射二极管(SLD)与单模光纤的耦合功率,研究了有源区与脊之间的残留层和上光限制层的厚度对SLD输出功率和近场光斑的影响.考虑了注入载流子横向分布的不均匀,较准确地计算了模式增益.结果表明,通过对残留层和上光限制层厚度的优化,可以有效提高SLD与单模光纤的耦合功率.     

有效的SOA分段模型及其在光信号处理中的应用

阐述了半导体光放大器(SOA)的分段模型理论;列举了三种SOA分段模型,并分别用这几种模型对基于交叉增益调制效应的光波长转换进行了仿真计算.通过比较和分析不同模型的仿真结果与实验现象的差异,说明在基于SOA的全光信号处理过程中,有源区内的放大自发辐射(ASE)对光信号的增益压缩与光脉冲的形态具有不可忽视的作用.     

与单模光纤高效耦合的超辐射二极管优化设计

为了提高脊波导结构的超辐射二极管(SLD)与单模光纤的耦合功率,研究了有源区与脊之间的残留层和上光限制层的厚度对SLD输出功率和近场光斑的影响.考虑了注入载流子横向分布的不均匀,较准确地计算了模式增益.结果表明,通过对残留层和上光限制层厚度的优化,可以有效提高SLD与单模光纤的耦合功率.     

双包层光纤放大器研究

高功率双包层光纤放大器输出功率超过1 W,可用于密集波分复用系统和光纤CATV系统以及空间光通信系统中.从理论上分析了各种内包层截面形状对抽运吸收效率的影响以及抽运方式的选择.采用分段方法,首次利用光子数平衡原理建立了半数值双包层掺杂稀土光纤放大器理论模型.利用模型对双包层光纤放大器进行了优化设计.(OD4)     

Optimization Design of Superluminescent Diodes with RWGStructure for High Efficiency Coupling with SMFs

为了提高脊波导结构的超辐射二极管（SLD）与单模光纤的耦合功率，研究了有源区与脊之间的残留层和上光限制层的厚度对SLD输出功率和近场光斑的影响. 考虑了注入载流子横向分布的不均匀，较准确地计算了模式增益. 结果表明，通过对残留层和上光限制层厚度的优化，可以有效提高SLD与单模光纤的耦合功率.     

DWDM系统中色散走离条件下SRS效应的统计特性及仿真

文章在"时域分步法"存在衰减、色散限制和受激喇曼散射(SRS)效应作用条件下的N信道SRS效应计算模型基础之上,分别从理论和数值上分析了SRS效应影响下信号输出功率的统计规律,并使用Matlab软件进行仿真,通过比较理论公式仿真与数值仿真的一致性,对于进一步研究SRS效应对系统造成的误码率以及衡量DWDM系统中SRS效应对通信质量的影响有着重要的意义.     

腔面反射率对超辐射发光二极管输出特性的影响

本文用耦合速率方程,从理论上分析研究了超辐射发光二极管(SLD)的功率输出特性。主要讨论了腔面反射率对其功率输出特性的影响。研究结果表明,半导体激光器(LD)存在一最佳输出功率腔面反射率,随腔面反射率的降低,SLD的功率曲线斜率减小,输出功率降低,光谱调制深度减小。增大后腔面反射率可以提高SLD的输出功率,减小其工作电流。由于腔面反射率的降低,前后传输的光子在有源区内的分布的对称性发生了变化,表现为非均匀性,后向传输波大于前向传输波。最后,把理论计算结果同我们研制的1.3μm徐层结构超辐射发光二极管的实验结果作了比较,得到了较好符合。     

多晶硅薄膜晶体管Kink效应研究与建模

多晶硅薄膜晶体管(P-Si TFTs)技术在SOP(system on panel)显示应用中发挥着越来越重要的作用.随着尺寸的不断缩小,P-si TFT 的Kink效应越来越明显,对有源液晶显示矩阵和驱动电路的性能影响很大.对发生Kink效应的物理机制、二雏数值仿真及其一维解析模型进行了分析,讨论了晶粒边界、沟道长度与Kink效应的关系,提出建立适合电路仿真的一维解析模型的关键与展望.     

对国外有源相控阵雷达武器效应的分析

有源相控阵(AESA)雷达最引人注目的功能就是其武器效应.文中介绍了AESA雷达武器效应的背景和国外的发展情况.对AESA雷达武器效应和高功率微波(HPM)武器进行了比较,分析了它对未来战争的影响,笔者认为:AESA的武器效应是对信息化武器的反制,拓展了非传统武器;因为AESA的武器效应对低技术武器作用小,低技术武器可能在未来战争中继续发挥作用.     

量子点超辐射发光管研究进展

简要回顾了超辐射发光管(SLD)的发展历史、量子点SLD的提出及优点,介绍了SLD的工作原理、器件结构及表征参数,详细分析了近年来国内外各研究小组在提高量子点SLD性能方面的研究进展。基于自组织量子点的尺寸非均匀分布特征、优化的有源区结构设计以及高的光学质量,量子点SLD目前的研究水平已远远超过量子阱SLD。例如,量子点SLD的输出光谱宽度可达到150nm以上,输出功率可达到百mW量级。简要介绍了SLD在光纤陀螺仪、光学相干断层成像术、光纤通信、宽带外腔可调谐激光器等方面的应用,讨论了量子点SLD研制中存在的问题、解决方法和发展趋势。量子点SLD在展宽光谱和提高输出功率上展示了巨大的潜力,它的成功有力地推动了其他宽增益谱器件的研制。     

抗中子辐射加固超辐射发光二极管的研究

我们设计并制作了一种高性能的抗中子辐射的超辐射发光二极管。高能中子辐射后产生的位移损伤造成器件有源区内少子寿命减少,从而导致器件光输出功率的降低。通过理论分析可知高输出功率的超辐射发光二极管对中子辐射的敏感度较低。本文中的超辐射发光二极管的有源区采用了具有高量子效率和小体积有源区的InGaAsP/InP多量子阱结构,外延波导层采用了线性缓变折射率分别限制结构(GRIN-SCH),并设计和优化出了特殊波导吸收区和腔面减反射膜结构。辐射实验结果显示,在中子注量为6?10₁₃～1?10₁₄n/cm₂(1MeV)下,InGaAsP/InP多量子阱结构的超辐射发光二极管与双异质结结构相比具有更好的抗中子辐射性能。     

基于一维漂移布朗运动的SLD退化失效建模

超辐射发光二极管(SLD)集LD大输出功率和LED宽光谱优点于一体,是光纤陀螺仪中的关键元件与薄弱环节,其可靠性在很大程度上决定了光纤陀螺仪的可靠性。针对SLD寿命长、失效数据难于获取的特点,研究了基于性能退化数据的可靠性评估方法。在对SLD进行失效机理分析的基础上,提出用一维漂移布朗运动模型对产品在环境应力作用下的退化特性进行建模,基于所得模型,由SLD的性能退化信息估计模型中的参数进而评估得到SLD的可靠性指标。这克服了传统可靠性分析方法依赖寿命数据的缺点,能够在没有寿命数据的情况下评估得到SLD的可靠性指标,从而可节约大量的试验经费和试验时间,在工程应用上具有重要的价值。     

Cavity length dependence of optical characteristics in high powernarrow stripe GaAs superluminescent diodes

A high-power planar structure GaAs superluminescent diode (SLD) with a 5-μm-wide partially current injected region with a 30-200-μm cavity length has been developed by using a simple wafer process of spin-on-glass Zn selective diffusion. Drastic changes in optical characteristics from the light emitting diode mode to the SLD mode have been observed with increasing cavity length, reflecting the gain of the SLD mode. Experimental results of the far-field patterns, the maximum power output, and the optical spectrum show that the best suited cavity length should be designed carefully depending on the object of practical use     

Longitudinal spatial hole burning and associated nonlinear gain ingain-clamped semiconductor optical amplifiers

The longitudinal spatial hole burning (LSHB) in gain-clamped semiconductor optical amplifiers (GCSOAs) is investigated by means of a numerical model, which is based on position-dependent rate equations for the carrier density and the propagation equations for the optical power. The simulation results show that the carrier densities are nonuniformly distributed within the active layer of GCSOAs. The nonuniformity can be large, especially for high currents and optical signal powers near the saturation. It is found that the LSHB induces a gain nonlinearity, which causes interchannel cross talk when GCSOAs are used in wavelength division multiplexing (WDM) applications. In order to reduce this gain nonlinearity, two methods are analyzed: the use of low resistivity devices and the use of unbalanced Bragg mirror reflectivities     

A Broadband Long-Wavelength Superluminescent Diode Based on Graded Composition Bulk InGaAs

研制了一种新型的非选择性再生长掩埋异质结构长波长超辐射二极管(SLD).该器件采用渐变组分体材料InGaAs作为有源区,由金属有机物化学气相外延制备.150mA下,SLD发射谱宽的半高全宽为72nm,覆盖范围从1602到1674nm.发射谱光滑、平坦,光谱波纹在1550到1700nm的范围内小于0.3dB.室温连续工作,注入电流200mA下,器件获得了4.3mW的出光功率.器件适用于气体探测器和L-band光纤通信的光源.     

基于渐变组分体材料InGaAs的宽带长波长超辐射二极管

研制了一种新型的非选择性再生长掩埋异质结构长波长超辐射二极管(SLD).该器件采用渐变组分体材料InGaAs作为有源区,由金属有机物化学气相外延制备.150mA下,SLD发射谱宽的半高全宽为72nm,覆盖范围从1602到1674nm.发射谱光滑、平坦,光谱波纹在1550到1700nm的范围内小于0.3dB.室温连续工作,注入电流200mA下,器件获得了4.3mW的出光功率.器件适用于气体探测器和L-band光纤通信的光源.     

一种便携式的多功能SLD数字测控系统设计

以嵌入式微控制器C8051F为控制核心实现了便携式的多功能超辐射发光二极管（SLD）测控系统。该系统具有多种工作模式,包括恒流控制工作模式、恒光功率工作模式、恒温控制工作模式和连续LIV测试工作模式;可为SLD提供高稳定性的电流控制、光功率控制和温度控制,实验结果表明其长期驱动电流稳定度0．023％、光功率控制稳定度0．026％、温度控制偏差0．03℃。同时利用该系统可实现器件LIV特性的自动测试,其结果可用于SLD性能的表征与评价。     

Characterization and Modeling of Broad Spectrum InAs–GaAs Quantum-Dot Superluminescent Diodes Emitting at 1.2–1.3 μm

High-power broadband superluminescent diodes (SLDs) emitting in the 1.2-1.3-mum region are demonstrated using InAs-GaAs quantum dots (QDs). The highest output powers of ~30-50 mW are achieved using 18 QD layers with p-doped GaAs spacers. At these high powers the device operates in a regime of broad bandwidth (~100 nm) with a spectral dip of ~5 dB between two separate peaks originated by the QD ground and excited states. Spectral calculations performed with a traveling-wave rate equation model show excellent agreement with the experimental data and provide design rules for optimizing the output spectrum. SLD characteristics are presented for two different device structures consisting of tilted and bent waveguides. The latter allows the achievement of higher output powers at lower currents. The coherence properties and the temperature characteristics are also discussed in detail.