三维半导体GaAs量子阱微腔中的腔极化激元

半导体微腔中腔模和激子模耦合形成腔极化激元,三维微腔中由于横向限定腔模和激子模形成离散化的本征模式.本文计算了远离截止近似下,三维半导体微腔中空腔腔模的能量与微腔半径的关系;及腔模和激子模耦合后,三维半导体柱型微腔中具有相同角量子数和径向量子数的两个低阶腔模、重空穴激子模、轻空穴激子模耦合形成的腔极化激元能量随微腔半径变化的情况.结果表明随着微腔半径的减小腔模能量蓝移,腔模与相应的重空穴激子模、轻空穴激子模耦合形成的腔极化激元的三支随着微腔半径的减小存在明显的反交叉行为.随着微腔半径的变化,极化激元的三支所体现的模     

非稳腔-稳腔混合腔失调特性理论研究

非稳腔-稳腔混合腔的失调特性得到了理论上的研究.当调节混合腔的输出耦合镜几何参数改变时,通过Fox-Li数值迭代法计算其基横模的损耗来研究腔的失调特性.发现混合腔在稳腔方向上不易失调;混合腔的不稳定主要来自于非稳腔方向,且主要来自于输出耦合镜在非稳腔平面内的转动,或者垂直于光轴的平移;偏轴非稳腔要比对称非稳腔稳定.利用混合腔中非稳腔方向易失调的特性,可以设计调Q方案.在正支共焦偏轴非稳腔-稳腔混合腔中应用声光调制器在非稳腔平面内实现声光调Q的可行性,得到了理论的证明.     

三维半导体GaAs量子阱微腔中的腔极化激元

半导体微腔中腔模和激子模耦合形成腔极化激元,三维微腔中由于横向限定腔模和激子模形成离散化的本征模式.本文计算了远离截止近似下,三维半导体微腔中空腔腔模的能量与微腔半径的关系;及腔模和激子模耦合后,三维半导体柱型微腔中具有相同角量子数和径向量子数的两个低阶腔模、重空穴激子模、轻空穴激子模耦合形成的腔极化激元能量随微腔半径变化的情况.结果表明随着微腔半径的减小腔模能量蓝移,腔模与相应的重空穴激子模、轻空穴激子模耦合形成的腔极化激元的三支随着微腔半径的减小存在明显的反交叉行为.随着微腔半径的变化,极化激元的三支所体现的模式的特性是变化的.     

漫反射聚光腔的聚光效率

提高聚光腔的聚光效率是提高整个激光器的效率的一个重要环节之一。聚光腔按反射的性质可分为镜面反射腔和漫反射腔两种。按结构形状可分为椭圆腔(又分单椭圆腔和多椭圆腔)、圆柱腔、相交圆柱腔等多种腔型。在实际中因工艺和实验条件的不同,常见到互相矛盾的关于各种腔型的聚光效率的报道。究竟哪一种腔的聚光效率高,这是一个有实际意义的问题。从理论上提出各种腔的聚光效率的数学模型,用计算机计算出其效率是十分必要的。     

薄膜型光纤F-P腔传感器弧形腔效应的补偿

讨论并仿真了薄膜型光纤F-P腔传感器弧形腔效应的补偿.当一个薄膜型光纤F-P腔传感器的形变位移足够显著时,将产生弧形腔效应而使其不再完全服从平行平面腔传播模式规律.此时必须对平行平面腔的传播模式进行修正以符合弧形腔的实际规律.利用基尔霍夫衍射方程对弧形腔模型进行了计算和仿真,确定了弧形腔的散射效应,并基于一种典型腔长解调方法,提出了弧形腔效应下,腔长解调值的补偿方案.     

基于透射光斑形态监测的光腔衰荡调腔方法

为克服光腔衰荡高反射率测量过程中初始腔和测试腔结构转换导致的腔参数相对失调,提升调腔效率,提出一种基于衰荡腔透射光斑形态监测的调腔方法。以衰荡腔透射光斑外接矩形宽高比及光斑与其外接矩形面积的比率作为调腔依据,抑制腔参数失调导致的高阶横模激发,使初始腔和测试腔透射光斑均保持在基横模状态。实验结果显示:以宽高比和面积比作为调腔依据,不仅能够分辨不同的光斑模式,同时能有效应对模式间的特殊光斑形态(如椭圆光斑、多模跳变等)。当初始腔和测试腔光斑均调节至基横模状态时,测得的样片反射率均值最高且方均根最小。结果表明该方法有助于提高光腔衰荡高反射率测量技术的调腔效率。     

计算共轴球面腔等价腔长时应注意的问题

本文通过相关例子,指出在计算共轴球面腔等价腔长时容易出现的错误,分析错误原因,并对易混淆的等价腔长、光学腔长及几何腔长三个概念进行了辨析.对等价腔长的概念进行了诠释,即共轴球面腔的等价腔长等于与该腔等效的G参数等价腔的空腔长度.这有助于学生对上述概念的理解和掌握.     

量子阱垂直腔面发射激光器及其微腔物理

根据发展历史的顺序,对量子阱垂直腔面发射激光器微腔物理进行概述,其中包括垂直腔面发射激光器、腔量子电动力学和半导体微腔物理。给出半导体垂直腔面发射激光器及其微腔物理思想来源的详细图像。     

量子阱垂直腔面发射激光器及其微腔物理

根据发展历史的顺序,对量子阱垂直腔面发射激光器微腔物理进行了概述,其中包括垂直腔面发射激光器、腔量子电动力学和半导体微腔物理。给出半导体垂直腔面发射激光器及其微腔物理思想来源的详细图像。     

大功率半导体激光器腔面抗烧毁技术

首先介绍了连续激光器单管老化试验,试验通过测试不同老化时间激光器腔面的烧毁功率,对腔面烧毁发生的过程进行了分析。分析认为,大功率半导体激光器腔面烧毁失效的根本原因是腔面烧毁功率在老化过程中持续减小,最终低于激光器输出功率,造成激光器灾变性光学镜面破坏(COMD)。随后对腔面烧毁的微观物理机理进行了介绍,重点讨论了腔面缺陷相关的非辐射复合、量子阱带边吸收、自由载流子吸收造成的腔面温度升高以及腔面高温导致腔面缺陷密度增加并且向腔内攀移的微观过程。最后,介绍了电流非注入腔面、大光腔材料、长腔长设计、腔面离子铣钝化工艺等腔面抗烧毁技术研究情况,并对这些技术提高腔面抗烧毁功率以及改善腔面长期稳定性的效果进行了讨论。     

基于腔损耗扫描寻优的光腔衰荡高反射率测量

针对目前腔失调参数与腔损耗之间的映射关系并不明确，调腔过程中腔相对失调量亦不明晰等问题，提出一种基于腔失调参数扫描的腔损耗寻优调腔方法。该方法通过腔镜倾斜调节量的扫描寻优，以光腔衰荡时间为判据寻找初始腔和测试腔相对失调优化的腔状态。实验结果表明：通过该方法，对同一高反射率待测样片6次实验测量结果的测量重复性精度相比传统方法由1.26×10^-4提高到约9.83×10^-6，测量重复性峰谷值由3.25×10^-4提高到2.7×10^-5，测量结果更稳定，表明该方法能获得腔参数相对失调更小的调腔状态，为在初始腔反射率较低的光腔衰荡测量系统中抑制衰荡腔相对失调提供了一种解决方案。     

原子-腔-光纤复合系统中腔场间的纠缠特性(英文)

考虑将W态中的两个二能级原子分别注入用光纤连接的耦合腔A和B中,并且原子与腔场发生共振相互作用的情况。采用Negativity熵来描述两子系统间的纠缠,研究了原子-腔-光纤复合系统中腔场间的纠缠特性。利用数值计算方法,通过对是否进行腔外原子的选择性测量情况下腔场与腔场间的纠缠的比较,讨论了对腔外原子的选择性测量和原子与腔场间的耦合系数变化对纠缠特性的影响。研究结果表明,对腔外原子的选择性测量可增强腔场与腔场间的纠缠,另一方面,随原子与腔场间的耦合系数增大腔场间纠缠增强。     

基于耦合光腔衰荡技术的高反射率测量

为提升光腔衰荡高反射率测量技术的精度,提出了一种基于耦合光腔衰荡技术的高反射率测量方法。该方法在耦合光腔衰荡系统中引入衰荡腔腔内模式监测模块,以腔内运行模式为判据寻找初始腔和测试腔耦合效率一致的状态,从而实现更高的测量精度。实验结果表明:在确保腔内模式处于基横模状态时,初始腔和测试腔腔内的等效损耗降低值几乎一致;对于同一高反射率待测样片,该技术对比传统方法可实现10.0%～27.1%测量精度的提升。     

立方腔平均反射光程的研究

利用有限元光腔表面分割法对立方腔的平均反射光程（Average Reflex Optical Path Length,Lave）进行了数值模拟,给出了Lave与腔长的线性关系式,并通过TDLAS实验得到了具有不同腔长的立方腔Lave的实验值。研究结果表明,立方腔的Lave随着腔长的增加而线性增大。与之前报道的理论结果相比,采用有限元光腔表面分割法得到的Lave模拟值与实验值更为接近,误差率仅在2.5%以内。立方腔平均反射光程模拟值与腔长的关系可以作为确定腔长的依据,提高了基于立方腔的TDLAS气体测量系统的反演精度。     

复合腔锁模激光器超模噪声问题的研究

为了研究复合腔抑制超模噪声的问题,基于传输函数法建立了复合腔等效结构模型,从理论上分析了复合腔主动锁模光纤激光器的结构特性,论证了等效复合腔基频与两子腔腔长的关系。在1GHz射频调制频率下,给出了复合腔各参量与超模噪声的关系。结果表明,复合腔可以减小超模数目,超模噪声的抑制与单腔相比并不具有优势。该结果对复合腔主动锁模光纤激光器的实验研究有一定的参考意义。     

异型微腔本征模式分析

微腔模式特性的研究是微腔各种应用的基础.采用时域有限差分方法(FDTD)可以获得微腔模式的频谱响应特性.通过对平面平行腔的验证,发现FDTD方法可以获得同理论较吻合的结果.对平面圆腔的回音壁模(WGM)腔模特性的分析表明;这种腔体尺寸同波长相当的谐振腔具有较好的选模特性.通过腔边界由两个带变形参数的圆弧所构成的平面异型微腔在不同变形参数下模式特性的细致研究,则发现通过改变腔形可以达到改善腔模模式特性的目的,这表明优化腔形设计是优化腔性能的一条可行思路.     

相交圆柱聚光腔的设计及其实验

本文简述相交圆柱聚光腔的聚光原理,讨论了相交圆柱腔的设计原则。就所设计加工的相交圆柱腔进行了激光性能测试,并与椭圆柱腔作了比较。实验证明:相交圆柱腔较椭圆柱腔的激光输出平均增加68％。     

金属平面半导体量子阱微腔自发发射

应用微腔腔量子电动力学和半导体量子阱物理,讨论了平面半导体量子阱微腔的自发发射,得到了腔结构、量子阱参量和注入载流子下的微腔自发发射谱和载流子寿命．计算发现由于微腔和量子阱分别对光子和载流子的限制,平面微腔可以增进自发发射,具有很强单方向性．     

金属平面半导体量子阱微腔自发发射

应用微腔腔量子电动力学和半导体量子阱物理,讨论了平面半导体量子阱微腔的自发发射,得到了腔结构、量子阱参量和注入载流子下的微腔自发发射谱和载流子寿命.计算发现由于微腔和量子阱分别对光子和载流子的限制,平面微腔可以增进自发发射,具有很强单方向性。     

808nm大功率半导体激光器腔面膜优化设计

推导出半导体激光器前腔面和后腔面上的入射激光功率之比,阐述了后腔面膜电场强度优化设计的重要性.从实际问题出发在以往腔面膜的研制基础上,选择适合制备808nm大功率半导体激光器腔面的镀膜材料.给出了镀制腔面膜过程中会出现的种种关键问题的解决方法,针对各种具体应用提出几种前腔面设计方案.得到后腔面电场强度优化设计的膜系.