850nm微型化封装超辐射发光二极管模块

研制了一种微型6针卧式结构的850nm超辐射发光二极管(SLD)模块,该模块采用激光焊接方式实现全金属化耦合封装,通过对模块结构的优化设计,使模块体积缩小为标准8针蝶形封装体积的一半。该模块在100mA工作电流下,尾纤输出功率大于1.5mW,光谱宽度大于20nm,纹波系数小于0.5dB,同时选用高效率微型半导体制冷器(TEC),使其正常工作温度范围和储存温度范围分别达到-50~75℃和-60~100℃。     

弯波导吸收区结构1．3μm InGaAsP／InP超辐射发光二极管的设计

本文用束传播方法（ＢＰＭ）设计了具有弯曲波导吸收区结构１．３μｍＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ超辐射发光二极管（ＳＬＤ），分析了不同吸收区长度Ｌａ和弯曲的曲率半径Ｒ对ＳＬＤ特性的影响，给出了直观的结果，并进行了优化设计。在假定吸收区后端面反射率为１，和忽略吸收区内的吸收损耗的条件下，取ｄ＝０．２μｍ，ｗ＝２μｍ，Ｌｐ＝４００μｍ，Ｌａ＝２００μｍ，Ｒ＝５００μｍ，Ｉ＝２００ｍＡ，经吸收区反射耦合回有源区内的光与有源区前端面入射光的强度比率仅为９．５×１０－３。     

850 nm超辐射发光二极管

设计并制作了一种用于中低精度光纤陀螺系统的850 nm超辐射发光二极管,对器件的波导模式进行了分析,给出了主要技术参数的设计和测试结果.实验结果表明,器件的波长为852.8 nm,光谱半宽为26 nm,100 mA工作电流下,管芯输出功率大于4.5 mW,保偏光纤输出功率大于200μW.     

镀膜法获得的超辐射发光二极管的特性分析

在考虑了反射率与波长有关这一基本事实后，用图示方法对由镀膜法获得的超辐射发光二极管（ＳＬＤ）的特性进行了分析。结果表明：在判定减反射膜镀得好与不好的时候，最低反射处波长控制的准确性与最低反射率本身的大小都很重要；同时，也可以看到单面镀膜的ＳＬＤ振荡波长与增益峰值波长不重合的现象。     

质子辐照对超辐射发光二极管性能的影响

用能量分别为350keV和1MeV,注量为1×1012和1×1013p/cm2的质子对超辐射发光二极管(SLD)进行辐照,对辐照前后器件的光学和电学性能进行了测试.结果表明,在相同注量辐照的条件下,350keV与1MeV能量质子辐照引起的辐照损伤相比,前者引起的出光功率的退化更大,造成的辐照损伤更加严重.采用TRIM程序对质子入射到器件材料中的射程分布进行了模拟,初步探讨了SLD在350keV和1MeV能量质子辐照下的损伤效应.     

波导宽边辐射缝隙的全波分析

使用时域有限差分法 (FDTD法 )对矩形波导上单个辐射缝隙的特性进行了严格分析 ,得出在不同缝隙偏置、缝隙宽度和波导壁厚条件下缝隙的谐振长度、散射参数以及等效归一化导纳等特性 ,并对‘谐振状态’的定义做了讨论 ,为高性能波导缝隙天线阵的设计提供参考     

1 550 nm宽光谱超辐射发光二极管的研制

超辐射发光二极管因其宽光谱低抖动的光谱特点以及输出光为非相干光的特性,在光学相干层析成像技术、光处理技术等领域具有重要应用。为获得宽光谱低抖动的超辐射输出光,设计并制备了一种1 550 nm AlGaInAs多量子阱超辐射发光二极管。采取倾斜12波导并增加隔离区,结合抗反射薄膜,最终实现宽光谱输出的超辐射发光二极管,并比较了有无隔离区对器件性能的影响。实验结果表明,制得的超辐射发光二极管3 dB光谱宽度可拓宽至83 nm,光谱纹波小于0.1 dB,在200 mA工作电流下,出光功率大于1.5 mW。     

有损耗左手材料模型的时域电磁分析

分析了电磁(EM)场在有损耗左手材料(LHM)模型中能量与损耗因子间的关系,推导了有耗LHM模型的时域有限差分法(FDTD)计算公式,数值模拟了EM场在该有耗LHM材料模型中的传播;对比无耗与有耗LHM模型的EM聚焦特性,分析EM场在不同损耗因子LHM材料中的传播.研究表明,数值结果与理论分析得到较好吻合.     

FDTD求解高功率微波大气传播问题的可行性研究

提出了应用时域有限差分(FDTD)方法对高功率微波(HPM)大气传播模型进行数值模拟。HPM大气传播模型是由Maxwell方程组和电子磁流体方程共同描述的。利用FDTD的特点,在适当的时间和空间位置对该方程组进行中心差分,获得其显式差分格式。并结合流体力学有限元分析中的边界处理方法,建立了一套全新、高效的求解HPM大气传播的数值方法,其计算量仅与空间网格步数相当,在普通PC机上就能完成相应计算。计算结果验证了该方法的合理性和正确性。     

Si纳米线阵列波导光栅制备

采用绝缘层上Si(SOI)材料设计制备了3×5纳米线阵列波导光栅(AWG),器件大小为110μm×100μm。利用简单传输法模拟了器件的传输谱,并采用二维时域有限差分(FDTD)模拟中心通道输出光场的稳态分布,模拟结果表明,器件的通道间隔为11 nm,通道间的串扰为18 dB。通过电子束曝光(EBL)和感应耦合等离子(ICP)刻蚀制备了所设计的器件,光输出谱测试分析表明,器件中心通道的片上损耗为9 dB,通道间隔为8.36～10.40 nm,中心输出通道的串扰为6 dB。在误差允许范围内,设计和测试的结果一致。     

光波导光束传输法数值分析新进展

介绍了用于光波导数值分析的光束传输法(BPM)的新进展,并对这些方法的优缺点、适用场合作了分析比较。     

PML—FDTD法在分析平面光波导结构中的应用

将理想匹配层(PML)吸收边界条件用于平面光波导结构的时域有限差分(FDTD)法分析中，给出了平面光波导结构的PML吸收边界条件，并对平行介质带定向耦合器进行数值模拟和验证，所得结果与理论值非常一致，证明了PML吸收边界条件应用于平面光波导结构分析的有效性。本文方法可用于分析任意复杂结构的平面光波导。     

用于SOI脊形波导的模式匹配器的设计

引入4种不同形状的模式匹配器，提高了SOI(Silicon—On—Insulator)脊形波导和单模光纤(SMF)的耦合效率。用三维束传播法(BPM)和重叠积分方法对这4种模式匹配器进行了结构设计和性能分析。结果表明，这4种模式匹配器对提高耦合效率的能力几乎相同；经过结构优化后，模式匹配器的耦合效率约提高了0．5dB；当模式匹配器长度大于800μm时，耦合效率几乎不随长度变化，因此模式匹配器长度取值应大于800μm。最后分析了封装对准中的对准精度要求。若要求附加损耗小于0．3dB，对准偏差须小于lμm。     

二维时域有限差分法对接地板宽度有限的共面波导的特性参数分析

本文利用二维时域有限差分（FDTD）法分析接地板宽度有限的共面波导（FGCPW）在高达1THZ频段内的频变特性。将计算结果与三维FDTD法分析结果相比较发现，其一致性较好，且大大提高了仿真的效率，通过比较拉地板宽度对FGCPW的色散和衰减特性的影响，说明设计共面波导的关键在于对几何尺寸参数的正确选择。文中还引出各参数间的一般约束关系。     

基于红外热像与电学测试法的OLED热学分析

采用红外 热成像与瞬态热学测试技术,测试并对比分析了有机电致发光二极管(OLED)的光电热学特性 。研究表明,OLED结温的升高会导致输入 电压的降低。在输入电流为100mA时,整个面板上呈现非 常明显的温度梯度,最高点与最低点 温差可高达30℃。在相同的工作条件下,采用红外热像测试获得的峰值温度比采用瞬态热 学测试获 得的温度要高,且温度梯度会随输入电流的大小发生变化。结合红外热像与电学测试法固有 特点的分析,指出两者的结合可以为OLED面板的热学设计与分析提供更具有指导意义的信息 。     

用于生物组织电特性重建的探头研究

对适用于分层生物组织电特性重建的宽带同轴贴片探头进行了研究.采用时域有限差分(FDTD)法分析了同轴贴片探头在三层生物组织中的场分布,结合遗传算法(GA)优化了探头的尺寸.优化设计出的圆形同轴贴片探头具有轴对称特点,辐射近场在生物组织中透入深、分布集中,反射系数的频率响应特性好,适用于局部分层生物组织电特性的重建,实验证明探头的设计优化是正确的.     

不同接地体冲击接地阻抗的时域分析

用时域有限差分(FDTD)法对接地体冲击接地阻抗进行了时域分析.计算了脉冲泄流时不同接地体的冲击接地阻抗(TGR),并分析了接地体自身形状及电磁参数对TGR的影响.通过分析得到如下结论:在接地体上下表面埋深相同,表面积相同,但接地体形状不同时,TGR基本相同;体积相同,表面积越大,TGR越小,但用刻槽方法使表面积增大不能减小TGR;非金属接地体电导率足够大时具有与导体一样的泄流效果;接地体磁导率变化对TGR影响很小.     

GPOF在FDTD近远场外推中的应用及编程实现*

该文针对FDTD近远场外推中时域解收敛慢和运算量大等问题,改进了FDTD求解方向图的方法.其核心思想是:FDTD近场计算时,只计算前一段时间外推面上的数据,利用GPOF法估算后面时间的数据.在计算过程中,利用奈奎斯特原理,减少了时间和空间上的采样点数,大大节省了运算时间.最后将数值结果与商业软件FEKO与HFSS的结果进行比较,验证了算法的有效性.     

时域模拟的电流馈源模型研究

本文分别给出了稳定的无内阻型和内阻型电流馈源模型.前者实现简单,计算精度高.后者克服了前者不适于分析存在基本无耗谐振结构的电磁问题的缺点,而且所需的模拟时间随内阻的适当增加而进一步减少.