光谱宽度对偏振度与差分群延时关系影响的研究

理论推导出准单色光波情况下、输入信号为高斯脉冲时偏振度(DOP)与差分群延时(DGD)关系的简明解析表达式.通过对偏振度公式的理论分析,得出了DOP随DGD变化的关系由分光比以及光源的光谱宽度决定的结论.用不同光谱宽度的10 Gbit/s归零(RZ)伪随机码光源实验研究了DOP与DGD的关系,实验结果表明了理论推导和分析的正确性.理论分析表明 ,除了分光比参数外,只有能够影响光谱宽度的参数才会对DOP-DGD关系式产生影响,如调制码型、调制啁啾和脉冲变换极限宽度等,而其它因素则与DOP-DGD关系式无关,如色散、线路啁啾以及脉冲实际宽度等.     

调制转移光谱的最佳吸收程

调制转移光外差光谱信号的信噪比(SNR)和中心斜率与吸收程等有关.采用吸收程微元叠加法———把吸收程分成n段,计算出每一段产生的调制转移光谱信号元,再对n求和得到总的调制转移光谱信号.利用该方法,理论上研究了调制转移光谱信号相对强度及中心斜率随吸收程的变化,得到最佳吸收程.实验上比较了碘池温度为-15℃时一倍程(40 cm),二倍程(80 cm),三倍程(120 cm)和四倍程(160 cm)的光谱信号信噪比和谱线中心斜率,得到三倍程时信号信噪比和谱线中心斜率为最大,估算得到相应的激光稳频精度为9×10-14(1 s积分时间).通过吸收程优化过程获得的调制转移光谱信号用于激光频率稳定控制,有望获得更高的稳频精度.     

10 GHz WDM/OTDM通信多波长光脉冲源

利用色散位移光纤中的复合非线性效应(自相位调制、四波混频、交叉相位调制)得到重复频率10 GHz、谱宽大于50 nm的超连续(SC)光谱,研究了泵浦光功率、波长与生成的SC光谱宽度和平坦度、光脉冲质量的关系.利用AWG从SC谱中滤出4个10 GHz不同波长光脉冲.     

铯原子D2线调制转移光谱的实验研究

以光栅外腔半导体激光器 (ECDL)作为光源 ,获得了铯原子D2 线B线 (6 2 S1/ 2 F =4→ 6 2 P3 / 2 F′ =3,4,5 )的调制转移光谱 (MTS)。与传统的饱和吸收光谱作了比较 ,并对不同调制频率下的调制转移光谱特性作了实验研究。将频率调制信号直接加在声光频移器上 ,相对简化了调制转移光谱的实验装置。     

大光学深度波长调制吸收光谱的研究

由于在高光学深度下,比尔-朗伯特(Beer-Lambert)定律的线性近似不再成立,波长调制光谱(WMS)中常用的偶次谐波探测失效.比较研究了适用于高光学深度的对数光谱方法和比值方法,理论研究了这两种方法的测量分辨率以及信号幅度随光学深度变化的规律,研制了一套波长调制光谱光纤甲烷传感器.得到了对数方法中光源功率调制的傅里叶系数表达式;研究了制约对数光谱方法和比值方法分辨率的因素.研究表明,对数光谱方法的测量分辨率高于比值方法2～3个数量级.     

全光纤多程相位调制的光谱控制研究

提出了一种基于全光纤多程相位调制的光谱控制方法,并对其进行了理论模拟和实验研究。理论模拟结果表明,调制次数、调制深度、调制信号形状和宽度以及调制信号和光脉冲的时间同步均会对输出光谱的中心波长、光谱宽度和形状产生影响。在实验上对光谱宽度为0.03nm的注入信号进行多程相位调制,得到了带宽为2.238nm的输出光谱,实验结果与理论模拟结果相符合。并从实验上研究了不同相位调制信号波形与输出光谱的对应关系,验证了通过控制调制信号波形进行光谱特性控制的可行性。     

基于谐波的红外激光调制光谱特性研究

基于谐波检测的调制光谱技术可以实现气体浓度的高灵敏检测,而最佳分析性能的实现依赖于系统调制参数的优化。研究了基于谐波的红外激光调制光谱信号特征,分析了调制参数与谐波特性的对应关系,针对典型的红外半导体激光光谱气体检测系统开展了实验研究与验证分析,获取了不同调制信号电压的谐波信号特征,分析确定了系统最佳调制参数。     

双单量子阱材料的调制光谱研究

本文采用光调制光谱方法测量了GaAs/Ga_(1-x)Al_xAs双单量子阱材料的光调制反射光谱(PR),同时观察到了二个单量子阱中的带间激子跃迁,采用电场调制线形可以拟合出激子跃迁的能量,与简单的有限方势阱模型的计算结果符合。并且由调制反射光谱中的Franz-Keldysh振荡,计算得到材料表面内建电场约为29.3kV/cm。     

利用边发射光致发光谱研究垂直腔面发射激光器材料的特性

在室温下测量了GaInP/AlGaInP垂直腔面发射激光器(VCSEL)的光致发光谱和反射谱.通过反射谱测量可以很容易得到激光器的腔模波长.但是用通常的背散射配置不能测得与有源区中量子阱有关的光致发光信号.用边激发配置可以测到量子阱的光致发光谱,但这样测得的光谱已经受到激光器中的分布布拉格反射镜(DBR)的调制.采用腐蚀去上DBR层的方法可以在背散射配置下测得量子阱的光致发光谱,但仍无法避免下DBR层对发光谱的调制作用.从而只有采用边激发 边发射模式才能测得VCSEL中量子阱的真实的光致发光谱.     

利用边发射光致发光谱研究垂直腔面发射激光器材料的特性

在室温下测量了GaInP/AlGaInP垂直腔面发射激光器(VCSEL)的光致发光谱和反射谱.通过反射谱测量可以很容易得到激光器的腔模波长.但是用通常的背散射配置不能测得与有源区中量子阱有关的光致发光信号.用边激发配置可以测到量子阱的光致发光谱,但这样测得的光谱已经受到激光器中的分布布拉格反射镜(DBR)的调制.采用腐蚀去上DBR层的方法可以在背散射配置下测得量子阱的光致发光谱,但仍无法避免下DBR层对发光谱的调制作用.从而只有采用边激发-边发射模式才能测得VCSEL中量子阱的真实的光致发光谱.     

Optical properties of undoped and iodine-doped CdTe

A comprehensive study of the properties of undoped and iodine-doped CdTe structures by photoluminescence (PL) and photoreflectance (PR) is reported. Undoped bulk CdTe and iodine-doped CdTe layers grown by metalorganic molecular beam epitaxy on (lOO)-oriented CdTe and (211)B-oriented GaAs substrates with electron concentrations ranging from 10¹⁴ to mid-10¹⁸ cm^-3 were included in this study. Lineshape modeling of 80KPL and PR spectra indicated the presence of both free exciton and donor-hole transitions at the higher doping levels. Strong PL and PR signals were also observed at room temperature. If only a single transition is considered for the analysis of the 300K spectra, the PL emission peak and the PR transition energy both exhibit a strong dependence on electron concentration for doped layers. However, lineshape modeling of the room-temperature spectra indicated the presence of multiple transitions consisting of free exciton and direct band-to-band transitions. The use of two transitions resulted in a constant value of bandgap over the entire range of conductivities studied. A strong correlation remained between the broadening of the PR and PL spectra and excess carrier concentration N_D-N_A. In addition, the E₁ transition energy measured by PR was found to vary dramatically with growth conditions.     

CdTe／Cd_（1－x）Mn_xTe：In应变层量子阱的光荧光光谱

报道了ＭＢＥ生长的ＣｄＴｅ／Ｃｄ１－ｘＭｎｘＴｅ：Ｉｎ调制掺杂应变层多量子附材料的光荧光光谱，低温下观察到一个由多电子－单个空穴散射引起的很强的费密边奇异的发光现象，对应于费密边能量位置发光峰有一个很强的增加，使整个发光锋具有明显的非对称性．分析讨论了引起费密边奇异现象的物理机制，测量了７７Ｋ下ＣｄＴｅ／Ｃｄ１－ｘＭｎｘＴｅ：Ｉｎ样品的调制光谱，与荧光光谱进行了比较，结果进一步支持了本文的结论．还测量了费密迪奇异随温度的变化，结果表明此现象在Ⅱ—Ⅵ族半导体多量子附材料中比Ⅲ─Ｖ族材料强得多．     

GaAs/AlGaAs多量子阱材料差分反射光谱

介绍了一种新型的空间调制光谱技术—差分反射 ( DR)光谱技术 .利用振动光束差分反射测试系统 ,获得了 Ga As/Al Ga As多量子阱材料的 DR谱 ,初步分析了 DR信号的产生机制 .通过与材料的 PR谱及反射光谱的一阶微商谱比较分析 ,论证了 DR光谱技术用于多量子阱量子化跃迁观测的理论可行性 ,并从实验角度证明了 Ga As/Al Ga As多量子阱材料的 DR谱具有反射率谱对能量的一阶微商线型特征     

光调制反射光谱中的高斯线形

本文提出了一种用于拟合计算光调制反射光谱的高斯线型表达式。通过对具体的Ｓｉ－－δ掺杂的光谱拟合计算并与常用的洛仑兹线形的计算进行的比较，显示了在非均匀展宽起重要作用情况下采用了高斯线型对实际光调制反射光谱分析是十分必要的。     

In_（0．2）Ga_（0．8）As／GaAs应变多量子阱结构的光调制反射和热调制反射谱的研究

对Ｉｎ（０．２）Ｇａ（０．８）Ａｓ／ＧａＡｓ应变多量子阱在７７Ｋ下的光调制反射谱（ＰＲ）和热调制反射谱（ＴＲ）进行了实验研究．对ＰＲ结果的线形拟合指认了应变多量子阱中子能级的跃迁，并与理论计算结果作了比较．实验对比确认ＰＲ中１１Ｈ、１３Ｈ等跃迁结构为非耦合态、具有电场调制机构的一阶微商性质．而１１Ｌ、３１Ｈ、２２Ｈ等跃迁结构为阶间耦合态，对这些隧穿耦合的低场调制产生三阶微商特性．     

Inx—Ga1—xAs／GaAs应变量子阱光学性质

研究了用分子束外延方法生长在GaAs(100)衬底上的In_xGa_(1-x)As/GaAs(x=0.1)应变多量子阱样品,观察了其光荧光谱和光调制反射谱的光谱结构,讨论了有关基态光跃迁和激发态光跃迁性质.根据实验结果给出了能带偏移比值为Q_c=0.69(Q_v=1-Q_c=0.31),并提出有关轻空穴束缚于GaAs层而形成Ⅱ类超晶格的重要佐证.     

GaAs/AlGaAs量子阱空间差分光调制反射光谱研究

本文报道了空间差分光调制反射光谱,指出了它与常规光调制反射谱的区别,与常规光调制反射光谱相比较,它具有更好的信噪比和灵敏度。利用该光谱方法对ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ量子阱的实验测量结果表明,空间差分光调制反射光谱具有丰富的光谱结构。     

Photoreflectance characterisation of GaAs and GaAs/GaAIAs structures grown by MOCVD

Epitaxial undoped and doped (Si and Zn) GaAs and GaAIAs layers as well as heterostructures of GaAs/GaAIAs have been grown in an atmospheric pressure, vertical MOCVD system. Room temperature photoreflectance (PR) has been applied to characterise the layers and heterostructures as well as multiple quantum wells. The surface- and interface-related PR has been studied by application of Kramers–Kronig analysis. A decomposition of the PR spectrum into spectra connected with the surface region and with the interface has been proposed.     

Photoreflectance characterization on the InAlAs-InGaAsheterojunction bipolar transistors

Characterization of InAlAs-InGaAs heterojunction bipolar transistors (HBT's) with different spacer thickness inserted between emitter and base grown by molecular beam epitaxy has been performed by photoreflectance (PR) measurement. Analysis of the PR spectra above the fundamental band edge of InAlAs has enabled us to deduce the built-in electric field at the emitter-base junction, so the energy spike at the emitter side can be obtained. The two-dimensional electron gas (2-DEG) accumulated in the spacer channel has also been characterized. Both parameters mentioned above are very important for the performance of HBT's electrical characteristics     

Thermal stability of Si/Gen/Si heterostructures by photoreflectance

The thermal stability of Si/Ge_n/Si(001) heterostructures includingn = 1, 6, 20, and 100 monolayers (ML’s) is studied in connection with their electronic structures through the measurement of photoreflectance (PR). The PR spectra are observed at 90 K over the energy range 0.85–4.0 eV. Comparing the PR signals of Si/Ge _n /Si(001) heterostructures before and after thermal annealing at 600° C, it is found that the samples with less than 6 ML Ge show no change whereas those with more than 20 ML Ge show large changes. The result suggests that Si/Ge _n /Si heterostructures with Ge layer thickness less than 6 ML’s are thermally stable. For the heterostructures with 20 and 100 ML Ge, the relaxation of strain in the Ge layer is found to occur from the PR spectra ofE ₀(Ge),E ₁(Ge) andE ₁ +Δ ₁(Ge), andE ₁(Si).