CCTS结构GaAs/AlGaAs单量子阱双稳态激光器

本文报道了CaAs/AlGaAs单量子阱(SQW)双区共腔(CCTS)结构的双稳态激光器,给出了增益区和吸收区分别注入电流时的三端器件结构。并在脉冲工作下得到了双稳特性。     

两段式半导体激光器的双稳条件

对Ｋｕｚｎｅｔｓｏｖ采用的速率方程加以修正，考虑了俄歇效应的影响，载流子寿命不再作为常数处理，而写成载流子浓度的函数。由此导出了两段式半导体激光器存在双稳的必要条件，计算结果表明，吸收区偏置电流对双稳条件影响极大，对具体器件而言，若增益区和吸收区隔离电阻不够大，几个ｍＡ的偏置电流泄露到吸收区就使器件难以产生双稳。     

一种减少VDMOS寄生电容的新结构

分析影响VDMOS开关特性的各部分电容结构及参数,为了减少寄生电容,提高开关速度,在此提出一种减少VDMOS寄生电容的新型结构.该方法是部分去除传统VDMOS的neck区多晶硅条,并利用多晶硅作掩模注入P型区,改变VDMOS栅下耗尽区形状,减小寄生电容.在此增加了neck区宽度,并增加了P阱注入.利用TCAD工具模拟,结果表明:这种新型结构与传统VDMOS相比,能有效减小器件的寄生电容,减少橱电荷量,提高开关时间,提高器件的动态性能.     

电极条形双区共腔半导体双稳态激光器静态和瞬态行为的精确理论计算

提出考虑到载流子侧向扩散分布以及光场模式分布精确描述具有非自建增益波导的电极条形双区共腔半导体双稳态激光器中物理过程的理论模型,从外加电极等势体出发对所涉及各种分布,不作任何人为假设,自洽地计算分析了半导体激光双稳态的静态特性和开关过程,并与现行集中均匀近似假设的计算结果进行比较,并指出其局限性。发现载流子侧向扩散分布和光场模式分布及其相互作用使激射阈值电流显著提高,双稳区宽度减小,开关时间加长。指出采用自建拆射率波导结构可明显改进双稳态性能。     

GaAs／GaAIAs多量子阱CCTS结构双稳态激光器的实验研究

本文报道了GaAs/GaAIAs多量子阱（MQW）双区共腔（CCTS）结构的双稳态激光器。该器件利用多次离子注入形成电镉离很好的双电极结构，吸收区上加上一定反偏压电压时得到了双稳特性，观察到了器件工作于双稳态时对光谱边模的显著抑制。     

双区共腔双稳态激光器电注入下特性的计算机模拟

本文对双区共腔半导体双稳态激光器在电注入下的稳态及瞬态特性进行了计算机模拟,这种模型产生双稳和自脉动现象的机制是不均匀电注入本征可饱和吸收特性,我们研究了与可饱和吸收有关的几个参数r、ξ、J_1、J_2对双稳及自脉动现象的影响.     

可变偏振光注入垂直腔面发射激光器的频率诱导偏振双稳

为了探索垂直腔面发射激光器偏振敏感的双稳演 化规律,进一步拓展其在光信息处理领域方面的应 用,本文采用自旋反转模型,数值研究了可变偏振光注入下1 550 nm垂直腔面发射激光器频率诱导偏振双 稳的特性。研究结果表明:在可变偏振角度光注入下,通过沿不同路径扫描频率失谐,垂直 腔面发射激光 器的两个正交偏振分量可在负失谐和正失谐区域产生频率诱导的偏振双稳。对于一确定的注 入强度,注入 光偏振角度的增加可导致负失谐区域的偏振双稳宽度逐渐扩展,而正失谐区域双稳宽度无明 显的变化;给 定适当的注入光角度,较大的注入强度更易于在负失谐区域展宽偏振双稳宽度。此外,在注 入光偏振角度 和注入强度均一定时,不同偏置电流情况下激光器偏振分量的频率诱导双稳宽度存在较大差 异,系统可以 通过合理地调节注入光偏振角以及偏置电流等参量实现对频率诱导偏振双稳的灵活控制。     

GaAs／GaAlAs多量子阱CCTS结构双稳态激光器的实验研究

本文报道了ＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓ多量子阱（ＭＱＷ）双区共腔（ＣＣＴＳ）结构的双稳态激光器．该器件利用多次离子注入形成电隔离很好的双电极结构，吸收区上加上一定反偏电压时得到了双稳特性，观察到了器件工作于双稳态时对光谱边模的显著抑制．     

长波长垂直腔面发射激光器开关及双稳特性

为了研究垂直腔面发射激光器偏振转换特性,基于自旋反转模型,数值研究了正交光注入下1550nm垂直腔面发射激光器频率诱导偏振开关及双稳特性。结果表明,在正交光注入下,连续改变注入光与激光器光场内x线性极化模的频率失谐可诱导产生两类偏振开关和偏振双稳现象,且注入光强与偏振电流的变化都显著影响双稳宽度和激光器的输出特性;合理选择操作条件,可实现对1550nm垂直腔面发射激光器频率诱导偏振开关及双稳的控制。这一结果对垂直腔面发射激光器在全光开关和全光存储等领域的应用具有参考价值。     

切趾型非线性布拉格光纤光栅双稳开关及动态特性的理论研究

基于耦合模方程,利用含有时间推移变量的传输矩阵方法对非线性布拉格光栅(NLBG)双稳特性进行了理论分析,结果表明:在稳态情况下,不同切趾参数对NLBG双稳开关的阈值影响不同,并且正负切趾具有明显的光隔离器特点。考虑连续波输入,NLBG表现出的双稳开关特性在动态情形下极易出现一定周期性的自脉动,而且当输入光强增大到临界光强,输出可由自脉动转变为混沌状态;考虑切趾参数一定时,耦合系数的增大会导致脉动基座宽度和频率减小,当耦合系数达到一定数值后,输出状态将转变为弛豫衰减振荡。     

Ⅱ—Ⅵ族多量子阱光双稳器件的研制

本文报道了利用分子束外延技术生长的(ZnSe-ZnS)/GaAs多量子阱材料,研制成功F-P腔型和波导型两种不同结构的多量子阱光双稳器件。以YAG三倍频光为激发光源,首次在室温下观察到F-P腔型(ZnSe-ZnS)/GaAs多量子阱光双稳器件的脉冲压缩效应。根据输入输出脉冲波形获得了该器件的双稳回线。器件的开关功率为0.1W/μm~2,开关时间10ns。     

具有高压互连线的多区双RESURF LDMOS击穿特性

对600V以上级具有高压互连线的多区双RESURF LDMOS击穿特性进行了实验研究,并对器件进行了二维、三维仿真分析.利用多区P-top降场层的结终端扩展作用以及圆形结构曲率效应的影响,增强具有高压互连线的横向高压器件漂移区耗尽,从而降低高压互连线对器件耐压的影响.实验与仿真结果表明,器件的击穿电压随着互连线宽度的减小而增加,并与P-top降场层浓度存在强的依赖关系,三维仿真结果与实验结果较吻合,而二维仿真并不能较好反映具有高压互连线的高压器件击穿特性.在不增加掩模版数、采用额外工艺步骤的条件下,具有30μm高压互连线宽度的多区双RESURF LDMOS击穿电压实验值为640V.所设计的高压互连器件结构可用于电平位移、高压结隔离终端,满足高压领域的电路设计需要.     

具有高压互连线的多区双RESURF LDMOS击穿特性

对600V以上级具有高压互连线的多区双RESURF LDMOS击穿特性进行了实验研究,并对器件进行了二维、三维仿真分析.利用多区P-top降场层的结终端扩展作用以及圆形结构曲率效应的影响,增强具有高压互连线的横向高压器件漂移区耗尽,从而降低高压互连线对器件耐压的影响.实验与仿真结果表明,器件的击穿电压随着互连线宽度的减小而增加,并与P-top降场层浓度存在强的依赖关系,三维仿真结果与实验结果较吻合,而二维仿真并不能较好反映具有高压互连线的高压器件击穿特性.在不增加掩模版数、采用额外工艺步骤的条件下,具有30μm高压互连线宽度的多区双RESURF LDMOS击穿电压实验值为640V.所设计的高压互连器件结构可用于电平位移、高压结隔离终端,满足高压领域的电路设计需要.     

O型同轴慢波器件的纵向模式选择研究

利用S参数理论,研究了O型同轴慢波结构中最低工作模式对应各纵模的频率、场分布和Q值,并分析了慢波结构周期数对纵模的数目及各纵模Q值的影响.在此基础上提出在O型同轴慢波器件中使用同轴引出结构,可减少慢波结构周期数,不但使器件结构更为紧凑,还可避免纵模竞争,从而提高器件效率、稳定产生微波频率.最后利用PIC方法对理论分析进行了模拟验证.     

InAs量子点双区共腔双稳激光器

本文介绍了一种新型的双区结构的InAs量子点激光器,实现了波长1.24μm室温连续激射,同时在对可饱和吸收区施加反向偏压或开路的条件下观察到了明显的光学双稳现象,其回滞宽度优于已知所报道的结果。此外,还发现减小反向偏压或增大吸收区长度能有效增加回滞宽度。应用一个改进的阈值电流模型,揭示了可饱和吸收区内量子点吸收和电吸收两种机制对光学双稳的影响,并对所观察到的实验结果进行了解释。     

用于毫米波产生的平衡输出单纵模双波长光纤激光器

报道了一种可用于生成毫米波源的单纵模双波长光纤激光器。该激光器采用保偏光纤布拉格光栅作为波长选择器件,其选出的两个波长是正交偏振态的,增强了偏振烧孔效应,有效减少了不同波长之间的竞争,得到稳定的双波长输出.利用复合腔的游标效应抑制多模振荡,实现激光器单纵模运转。双波长间隔约0.318 nm(39.8 GHz),边模抑制比(SMSR)大于50 dB.     

集成光学波导混合型双稳器件

本文报导了由质子交换工艺在铌酸锂衬底上制作的单模条波导截止调制器和非线性电反馈组成的混合光学双稳态器件。条波导的宽度和长度分别为4μm和3.5mm。在适当的偏置电压下,观察到了双稳特性。开关时间约为10~(-5)秒。实验结果和由微机模拟结果是一致的。     

两段式双稳半导体激光器下跳阈值点的确定

对Ｋｕｚｎｅｔｓｏｖ采用的速率方程加以修正，考虑了俄歇效应的影响，我们流子寿命不再作为常数处理，而写成载流子浓度的函数。由此导出了两段式双稳半导体激光器下跳阈值点载流子浓度所满足的隐函数解析表达式。通过该解析表达式确定出了器件存在双稳的必要条件。进而讨论了俄歇复合系数、吸收区偏置电流和长度等对双稳特性的影响。     

InGaAsP/InP CCTS双稳态激光器的纵模及偏振特性

本文给出了InGaAsP/InP CCTS双稳态激光器的模式特性。通过实验得到对双稳态激光器来说其吸收区的存在,使其对偏振及纵模的选择有一定的作用,使得TM模的输出强度在总输出中占的比例更小,及在双稳区内给出单纵模输出。     

利用光纤马赫曾德尔干涉仪实现的光学双稳性研究

以光纤马赫曾德尔干涉仪作为光强度调制器件,通过光纤耦合器构造光电反馈回路搭建了一种新型电光混合型光学双稳装置。对光学双稳原理进行了研究分析,用图解法形象地解释了双稳工作原理,并且通过在实验中改变该器件的输入光强实现了光学双稳态,得到的光学双稳现象显著,双稳工作状态稳定。该器件有诸多重要应用,如工作在稳态区域时可用做光纤激光功率稳定器,工作在开关区域时可用作光开光、光路由器。