西南技术物理所研制的新型LNA激光晶体取得明显进展

对西南技术物理所106单晶研制组提供的新型LNA激光晶体进行了激光性能测试.晶体尺寸为φ6×93.5mm,端面未镀增透膜.选择与LNA棒相匹配的泵灯、水冷单椭聚光器、具有最佳反射率的输出镜、采用输出电压可在大范围内连续变化的激光电源和PT-1A型激光能量计对该晶体进行了测试.结果为:激光阈值Eth=17J,最大电光转换效率ηmax=1.35%,Ein=622J时,单个激光脉冲输出能量Eout=6.7J     

不同激光脉冲作用下ZnS晶体非线性光学特性

用Z-scan技术在532 nm的皮秒激光脉冲和800 nm飞秒激光脉冲作用下分别研究了ZnS晶体的非线性吸收及非线性折射特性。实验结果表明,ZnS晶体在532 nm的皮秒激光脉冲作用下非线性吸收为双光子吸收,其非线性吸收系数为5.310-11 m/W,在800 nm的飞秒激光脉冲作用下非线性吸收为三光子吸收,非线性吸收系数为0.5910-21 m2/W2;在532 nm皮秒激光脉冲作用下,ZnS晶体的非线性折射率符号为负,自由载流子产生的非线性折射率的改变占主导,而800 nm飞秒激光脉冲作用下,ZnS晶体的非线性折射率符号为正,束缚电子产生的非线性折射率的改变为主要因素。     

Investigation of LNA lasers operating in high average power

给出了铝酸镁镧（ＬＮＡ）激光晶体在重频脉冲运转下的激光特性，一根６ｍｍ×１１６ｍｍ的ＬＮＡ晶体在脉冲氙灯泵浦下，采用高重频脉冲工作方式，激光平均输出功率达到８６６Ｗ，斜效率２５％。     

Nd~(3+)在LaMgAl_(11)O_(19)晶体中的光谱特性

一、前言 已获得广泛应用的铝酸盐激光晶体,如YAG:Nd~(3+)、YAP:Nd~(3+)有许多优点,但它们的Nd~(3+)离子发光浓度粹灭效应严重,限制了掺杂浓度。YAG:Nd~(3+)只能掺入约2×10~(20)/cm~3。为了探索高Nd~3+)浓度的激光晶体,法国科学家在1981年制备了LaNdMgAl_(11)O_(19)晶体。我们用提拉法生长了LNA单晶,测量了77K和300K的吸收谱、荧光及偏振荧光谱和荧光寿命,并获得了57mJ的1.054/,m的脉冲激光输出。     

灯泵浦的La_(1-x)MgNd_xAl_(11)O_(19)的激光特性

本文报道了室温下灯泵浦的La_(1-x)MgNd_xAl_(11)O_(19)(LNA)单晶的重复频率脉冲和连续激光运转的实验结果和分析。     

光折变晶体中ps激光脉冲二波耦合增益正负转换现象

用二列脉宽为60ps的连续锁模Nd:YAG激光的倍频光在掺Ce的KNSBN晶体中进行二波耦合.当泵浦光脉冲迟于信号光脉冲到达晶体,或泵浦光脉冲虽先于信号光脉冲到达晶体.但时间提前量小于激光脉冲半高宽时.信号光的二波耦合平均增益是非负的;当泵浦光脉冲先于信号光脉冲到达晶体且时间提前量大于激光脉冲半高宽时.信号光的二波耦合平均增益可变为负的.对此给出物理解释.     

Nd:YAG掠入射板条激光器中自激振荡的抑制研究

为了抑制掠入射板条激光器晶体内部自激振荡, 提出了在增益介质非通光表面涂覆近红外吸波材料—Ge 的方法。实验对比了有Ge涂层与无Ge涂层的Nd:YAG晶体模块分别在自由振荡和被动调Q振荡 条件下的激光输出特征。实验表明,在自由振荡条件下,有Ge涂层的晶体模块谐振腔激光输 出阈值(54A)小于无Ge涂层晶体模块振腔激光输出阈值(59 A),当泵浦电流为 68A时,前者相对于无锗涂层晶体模块输出能量提高了51%;在被动调Q条件下,有Ge涂层的晶体模块谐振腔激光输出阈值(63.5A)小于无Ge涂 层晶体模块谐振腔激光输出阈值(65A),当泵浦电流为 67A时,前者相对于后者输出脉冲 能量提高了75%。实验结果表明,Ge涂层能有效地抑制自激振荡,降 低激光输出阈值并大幅提高输出脉冲能量。     

西物所新波段可调谐激光晶体LNA研究取得重大进展

西南技术物理研究所对新波段可调谐激光晶体六方铝酸镁镧钕(LNA或LMA:Nd)的研究已取得重大进展,无解理无开裂晶坯尺寸达φ28×190mm,激光棒尺寸φ6～7×135mm.     

LD端面泵浦微片固体激光器实验研究

使用2 0mm× 1mm的Nd3+∶YVO4 和6mm× 1mm双掺Cr4 +Nd3+∶YAG微片晶体并在晶体两端面直接镀膜可形成微型F -P谐振腔微片激光器。在 1.6 90W的连续泵浦下双掺的Cr4 +∶Nd3+∶YAG可以获得非常稳定的波长 1.0 6 4μm、脉宽 6ns、平均功率 13.5mW和重复频率10kHz的被动调Q激光脉冲输出。并且通过在直流基电流上加适当的预泵浦脉冲技术实现了可控的脉冲输出序列。Nd3+∶YVO4 晶体在 1WLD连续泵浦下获得了倾斜效率 2 3.3%的 1.0 6 4μm激光输出 ,并在实验中发现脉冲泵浦下的输出激光脉冲呈现出类似于调Q的特性 ,每个脉冲包含多个子脉冲 ,子脉冲宽度约为 180ns。     

高峰值功率皮秒超短脉冲抽运KTP晶体倍频研究

脉冲光纤激光器具有输出光束质量好、峰值功率高等优势,易于激发晶体内部的非线性效应。晶体非线性效应能够将光纤激光的近红外输出波段变换至深紫外或中红外等波段。利用实验室自主搭建的中心波长为1064nm,脉宽为650ps的脉冲光纤激光器抽运KTP(磷酸钛氧钾)晶体,实现了高功率超短脉冲对1064nm激光的单程倍频,输出532 nm激光。将脉冲宽度由650 ps压缩至1 ps后,抽运激光的峰值功率密度达到24.97GW/cm2,有效地将单程倍频转换效率从0.8%提高到8.4%。研究了不同平均功率、脉宽、光斑直径的超短脉冲下KTP晶体的倍频效率,验证了未来在振荡腔结构下实现KTP晶体高效倍频的可行性。     

1MHz～40GHz超宽带分布式低噪声放大器设计

为满足宽带系统中低噪声放大器(LNA)宽带的要求,采用0.15μm GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺,设计了两款1 MHz^40 GHz的超宽带LNA,分别采用均匀分布式放大器结构及渐变分布式放大器结构,电路面积分别为1.8 mm×0.85 mm和1.8 mm×0.8 mm。电磁场仿真结果表明,1 MHz^40 GHz频率范围内,均匀分布式LNA增益为15.3 dB,增益平坦度为2 dB,噪声系数小于5.1 dB;渐变分布式LNA增益为14.16 dB,增益平坦度为1.74 dB,噪声系数小于3.9 dB。渐变分布式LNA较均匀分布式LNA,显著地改善了增益平坦度、噪声性能和群延时特性。     

Miniaturised L-band MIC LNA design

A design technique for LNA size miniaturisation is described which does not compromise electrical performance. The method has been applied to the design of a L-band LNA and results in a measured noise figure of 0.25 dB and 15 dB associated gain. The circuit is realised in MIC technology with a total surface area of less than 4.8*8.8 mm/sup 2/. The reduced size allows the LNA to be cascaded with MMIC gain blocks with little or no volume impact and considerably improved electrical performance compared with a complex MMIC solution.<>     

A 2.7-V 900-MHz CMOS LNA and mixer

A CMOS low-noise amplifier (LNA) and a mixer for RF front-end applications are described. A current reuse technique is described that increases amplifier transconductance for the LNA and mixer without increasing power dissipation, compared to standard topologies. At 900 MHz, the LNA minimum noise figure (NF) is 1.9 dB, input third-order intercept point (IIP3) is -3.2 dBm and forward gain is 15.6 dB. With a 1-GHz local oscillator (LO) and a 900-MHz RF input, the mixer minimum double sideband noise figure (DSB NF) is 5.8 dB, IIP3 is -4.1 dBm, and power conversion gain is 8.8 dB. The LNA and mixer, respectively, consume 20 mW and 7 mW from a 2.7 V power supply. The active areas of the LNA and mixer are 0.7 mm×0.4 mm and 0.7 mm×0.2 mm, respectively. The prototypes were fabricated in a 0.5-μm CMOS process     

一款130～140GHz MMIC低噪声放大器

基于90 nm栅长的InP高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺,研制了一款工作于130 ～140 GHz的MMIC低噪声放大器(LNA).该款放大器采用三级级联的双电源拓扑结构,第一级电路在确保较低的输入回波损耗的同时优化了放大器的噪声,后两级则采用最大增益的匹配方式,保证了放大器具有良好的增益平坦度和较小的输出回波损耗.在片测试结果表明,在栅、漏极偏置电压分别为-0.25 V和3V的工作条件下,该放大器在130～ 140 GHz工作频带内噪声系数小于6.5 dB,增益为18 dB±1.5 dB,输入电压驻波比小于2:1,输出电压驻波比小于3:1.芯片面积为1.70 mm×1.10 mm.该低噪声放大器有望应用于D波段的收发系统中.     

A CMOS 4.1 GHz two-stage cascode LNA with ESD protection

A 4.1 GHz two-stage cascode Low-Noise Amplifier (LNA) with Electro-Static Discharge (ESD) protection is presented in this paper. The LNA has been optimized using ESD and LNA co-design methodology to achieve a good performance. Post-layout simulation results exhibit a forward gain (S21) of about 21 dB, a reverse isolation (S12) of less than –18 dB, an input return loss (S11) of less than –16 dB, and an output return loss (S22) of less than –17 dB. Moreover, the Noise Figure (NF) is 2.6 dB. This design is implemented in TSMC0.18μm RF CMOS technology and the die area is 0.9 mm 0.9 mm.     

具有带外抑制特性的Ka波段低功耗低噪声放大器

基于0.15μm GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺,成功研制了一款30~34 GHz频带内具有带外抑制特性的低功耗低噪声放大器(LNA)微波单片集成电路(MMIC)。该MMIC集成了滤波器和LNA,其中滤波器采用陷波器结构,可实现较低的插入损耗和较好的带外抑制特性;LNA采用单电源和电流复用结构,实现较高的增益和较低的功耗。测试结果表明,该MMIC芯片在30~34 GHz频带内,增益大于28 dB,噪声系数小于2.8 dB,功耗小于60 mW,在17~19 GHz频带内带外抑制比小于-35 dBc。芯片尺寸为2.40 mm×1.00 mm。该LNA MMIC可应用于毫米波T/R系统中。     

3.6~4.7GHz低噪声放大器

以一种经典的窄带低噪声放大器结构为基础,分析级联放大器的S参数,通过优化元件参数,获得了一种在3.6~4.7 GH z范围内具有低输入回波损耗、低噪声系数的放大器。采用标准的0.18μm RF CM O S工艺进行了设计和实现。芯片面积为0.6 mm×1.5 mm。测试结果表明:在3.6~4.7 GH z的范围内,该宽带低噪声放大器输入回波损耗小于-14 dB;噪声系数小于2.8 dB,增益大于10 dB。在1.8 V电源下功耗约为45 mW。     

Design of a fully differential CMOS LNA for 3.1-10.6 GHz UWB communication systems

A fully differential complementary metal oxide semiconductor （CMOS） low noise amplifier （LNA） for 3.1-10.6 GHz ultra-wideband （UWB） communication systems is presented. The LNA adopts capacitive cross-coupling common-gate （CG） topology to achieve wideband input matching and low noise figure （NF）. Inductive series-peaking is used for the LNA to obtain broadband flat gain in the whole 3.1-10.6 GHz band. Designed in 0.18 um CMOS technology, the LNA achieves an NF of 3.1-4.7 dB, an Sll of less than -10 dB, an S21 of 10.3 dB with ±0.4 dB fluctuation, and an input 3rd interception point （IIP3） of -5.1 dBm, while the current consumption is only 4.8 mA from a 1.8 V power supply. The chip area of the LNA is 1×0.94 mm^2.     

A miniature Q-band low noise amplifier using 0.13-/spl mu/m CMOS technology

A miniature Q-band low noise amplifier (LNA) using 0.13-/spl mu/m standard mixed signal/radio frequency complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) technology is presented in this letter. This three-stage common source thin-film microstrip LNA achieves a peak gain of 20dB at 43GHz with a compact chip size of 0.525mm/sup 2/. The 3-dB frequency bandwidth ranges from 34 to 44GHz and the minimum noise figure is 6.3dB at 41GHz. The LNA outperforms all the reported commercial standard CMOS Q-band LNAs, with the highest gain, highest output IP3, and smallest chip size.     

一种用于UHF RFID阅读器的无电感巴伦LNA设计

设计了一款用于UHF RFID射频前端接收机的高线性度LNA。该低噪声放大器采用噪声消除技术,具有单端输入差分输出的功能,能够同时实现输出平衡,噪声消除和非线性失真抵消,具有高的线性度。该电路采用TSMC0.18μm工艺设计,芯片面积只有0.02 mm2。电源电压为1.8 V,总电流为8 mA,后仿真结果增益为19.2 dB,噪声因子为2.5 dB,输入1 dB压缩点为-5.2 dBm。