用于1.0—1.4微米纤维光学系统的高灵敏光接收机

本文叙述适用于1.0—1.4微米高性能光纤维通信系统的高速、高量子效率的GaAlAsSb雪崩光探测器的性能。这些雪崩光电二极管和现代的GaAs场效应晶体管电子装置相结合能组成混合集成式光接收机;这种接收机在100兆赫带宽比现有的锗雪崩光电二极管灵敏度高10～20倍。     

波长1.06微米处激光通讯所用的高灵敏度光学接收器

国际罗克韦尔科学中心已研制成一种高灵敏度的光学接收器，它能用于1.06微米波长处的激光通讯,并以1.4千兆位/秒之速率运转。这项研制是响应美囯空军需要适于空中应用的激光通讯系统而制定的。这种光学接收器采用了一种新的倒置的同质结构GaAs-Pb雪崩型光电二极管,该二极管在1.06微米波长处的量子效率为96%。     

高灵敏光波通信系统

文中报导了用小功率红外发光管作光源、用光敏三级管作接收器件所建立的低电压(+6V以下)高灵敏度的光波通信系统。文中研究了光敏三极管的频率特性,合理地设计了光波发送和接收电路,使该通信系统具有较高的灵敏度和较宽的频带。系统中采用光     

1～3微米光谱区用(Hg,Cd)Te光电二极管激光接收器

各种组分的(Hg,Cd)Te灵敏高速光电二极管探测器已制成,用于1～3微米的光谱区。这些探测器工作于室温,量子效率为40～70％,比探测度由1.3微米波长的3×10~(11)厘米·赫~(1/2)/瓦到3微米波长的5×10~9厘米·赫~(1/2)/瓦。冷却光电二极管探测器可改进性能。在77°K下2.2微米波长的比探测度测得为2×10~(12)厘米·赫~(1/2)/瓦,接近背景限。对探测器-前置放大器组件进行了响应时间测量,用的是0.9、1.06及1.54微米的脉冲辐射。响应时间约为10毫微秒,似乎与波长无关,但受RC乘积和放大器频带宽的限制。若光电二极管接一频带很宽的放大器,脉冲响应就被RC之积限制到0.5毫微秒,并测得另一时间常数(约为5毫微秒),据说它是由储存的载流子的渡越时间决定的。     

亚微米1:1式光学光刻技术

本文讨论几种光学系统的优缺点,这些系统均有潜力应付光学光刻技术所面临的挑战。     

用于高灵敏度1.06微米光学接收器的异质结Ⅲ-V族合金光电探测器

讨论了一种新型的1.06微米的固体探测器。这种反向异质结Ⅲ—Ⅴ族合金台面光电二极管显示出接近100％的量子效率,特别是低的电容值,小的渡越时间和低的暗电流。这种探测器适用于灵敏的1.06微米光学接收器中。在许多应用中比其他现有的1.06微米光电探测器有较好的信噪比。详细地讨论了在规定的信号条件下给出最佳信噪比的选择光电二极管和前置放大器参数的一种最佳程序,以及讨论这种技术应用到一种推荐的系统中。在激光照明空中夜间成象系统中,最佳接收器的一种小尺寸异质结Ⅲ—Ⅴ族合金光电二极管探测器将给出比其他1.06微米探测器高得多的信噪比,即使其他的1.06微米探测器有较低的噪声等效功率(NEP)值的情况下也是如此。实际说明,为了比较探测器的特性参数,如噪声等效功率只适用于比较在某种特定类型应用中的同类探测器(例如在高背景辐射应用中比较各种红外光电导器件),而且对特定系统应用,在确定不同类型探测器的相对性能时只有很小的价值(例如比较光电倍增管、雪崩光电二极管和低噪声光电二极管)。     

0.4～1.1微米高透、3～15微米高反的宽光谱带分色滤光片的设计

本文利用金属膜具有高反射率的特点和可以进行诱增透的原理来设计并计算出0.4～1.1微米高透、3～15微米高反的宽光谱带分色滤光片所需要的膜系,并给出分光性能良好的分色滤光片的试验结果。     

光学外差接收器的天线特性

光学外差接收器,实际上既是接收器,又是天线。作为天线,它有一个接收任意方向Ω来的平面波信号的有效孔径或捕捉截面A_R(Ω)。在信号和有效的光学外差作用所需的本机振荡器(LO)光束之间的波前准直,可概括在“天线理论”(?)A_R(Ω)dΩ=[(?)]λ~2中,其中量子效率η的分量是在光敏管表面上计算出来的。因此,对于到达单个主天线波瓣或立体角Ω_R视场内的信号,具有有效孔径的光学外差作用受到A_RΩ_R≈λ~2的约束所限制。置于信号和/或LO光束通路的光学元件能在A_R和Ω_R之间起折衷作用,但不能改变其乘积。值得指出,对于热辐射,光学外差是一种不灵敏的探测器,因为充满接收器视场的热源必须在S/N=1时有探测的温度T≈[In(1+(?))]~(-1)hf/K。然而在实验当中,光学外差适用于探测受液体、气体或微粒所散射的相干光中的Doppler位移。可应用于这个问题的另一种天线理论认为,在散射实验中接收功率为(?)N_σλ/4π乘以发射功率,其中N是散射体的密度,σ是单个散射体的总散射截面。只有在单个孔径既用作发射孔径又用作接收孔径时,或在两个单独的孔径以短距离理想地聚焦到一个共同的体积上时,才能起同样作用。     

轻型高灵敏暗弱空间目标探测光学相机技术

天基光学相机是空间目标探测的重要手段，世界主要航天大国大力发展天基空间目标探测技术以确保空间态势感知能力。首先介绍了国外应用于微纳卫星平台的典型空间目标探测光学相机，分析了天基光学探测手段的优势。其次针对基于微纳卫星平台的空间目标探测应用需求，提出“高效率镜头结合高灵敏器件”解决方案，并对光学相机进行了性能评估与设计参数分解。最后针对应用指标要求开展了系统设计与相机研制，并通过地面试验进行了性能验证，达到了预期探测效果，实现了5 kg级光学相机优于13星等的探测能力，可广泛部署于微纳卫星平台，为我国空间碎片研究、航天器碰撞预警提供高实时性数据支撑。     

用5微米工艺设备加工1～2微米窄条的光刻技术

本文介绍了利用现有5μm工艺设备进行1～2μm窄条的光刻技术,着重对光刻SiO_2窄条和金属连线方面作了具体的介绍。对优化的“发射区两次错位光刻”和“多晶发射极自对准”工艺技术作了较详细的叙述。     

8～13微米波段对透镜和材料的光学评价

光学材料和透镜的性能,可以按其透射率和调制传递函数(MTF)进行分类。在8～13微米波段,材料的总透射率不如可见光光学系统。要评价在远红外区工作的材料和镀膜乃至完整的透镜系统,了解这一参数是十分重要的。MTF是为人们广泛使用和接受的测量成像质量的参数。在远红外区能快速和直接测量这一函数的方法,在评价热成像透镜样品和     

多模光纤维系统的光学开关

用梯度折射率棒透镜构成一种新型光学开关。小电磁铁使开关机械地运转。这种光学开关与实用的多模纤维通讯系统相匹配。它具有许多显著的特点:例如插入损耗低(1.3～1.4分贝),串音低(<-60分贝),稳定性高(<0.1分贝),激励功率低(～5伏直流,100毫安),可靠性高(>2×10~6次)以及体积小(40×50×25毫米~3)。     

1～1.5微米时代的多层布线技术

随着超LSI时代的到来,器件尺寸正在逐年地向微细化发展,可以认为,对于下一代有代表性的器件1MRAM来说,1～1.5μm的微细加工技术肯定是必不可少的。对于这种高水平的超LSI器件,既要实现高集成化,同时又要高速化,而且成品率又不能降低,故对布线要求也就更加严格,为了满足这些要求,有必要确定一种新的多层布线技术。     

具有千兆赫中频容量的高灵敏红外(10.6微米)外差接收机

第一部分:灵敏度和频带宽度军事技术早已对8至13微米窗的被动红外应用引超注意。现在由于 CO_2光激射器的出现,更引起了人们的重视。因为 CO_2光激射器工作在这个带的中心10.6微米处,连续输出功率达千瓦级,效率近20%,要比     

红外高折射率基体材料3～5微米宽带增透膜

一目前,红外光谱区用的窗口或衬底材料大部分都是些半导体材料,如锗、硅、砷化钢和锑化铟等单晶材料。它们对不同的红外区域有一定的透明性。但这些材料的折射率都较高,如锗单晶n=4,硅单晶n=3.45。这样,如果它们在空气中直接使用时,其反射损失是比较大的,或者说根本不能使用。为     

非等距光接收器阵列在广角光学搜索系统中的应用

大尺寸接收器阵列的制作使得能够实际进行自动操纵信息系统的研制．该系统可以无预先目标指示地进行工作。同时．大尺寸接收器阵列的应用给计算手段带来很大的负担，它们应当实时地进行工作。     

日本制成1微米线条的刻蚀系统

日本东芝公司和德田公司已经联合制成一种全自动反应型离子刻蚀系统(TRIE).这种系统能够刻蚀出线条宽度小于1微米的高精度线条.其工作原理大致如下:真空刻蚀钟罩内充     

1～20微米碲镉汞空间红外探测器

对于1～20微米波长区域内的快速上升工作温度的红外探测,特别是在8～14微米波长内,碲镉汞(HgCdTe)具有优良的性能,所以它发展得很快。在卫星上,可用它来作地形、大气和海洋的测绘,红外天文和光学通讯等。在空间环境中,其化学稳定性稍差一点,但是NASA 电子研究中心至今收集到的试验数据表明,对于这些应用它是完全适合的。对它在(被动)空间辐射致冷上的工作能力也有一定的注意。这样就可不必用低温致冷,且能获得较长的工作寿命,缩小尺寸和减小重量。     

微米颗粒粘附力的光学测量法

分析了吸附于介质表面的微米颗粒所受的力 ,并通过理论模型估计了直径为 1 5 μm的小球在表面所受到的粘附力为 10 - 6 N量级。同时利用脉冲激光的光压对吸附于蓝宝石玻璃表面的玻璃小球进行了粘附力的测量。测量结果和理论计算值吻合。在给定实验条件下 ,粘附力的大小主要是由毛细力决定的     

8～12微米热成象系统用红外光学玻璃

本文给出了Ge-As-Se系玻璃的转换温度、热膨胀系数和折射率的测量数据。讨论了这些玻璃在8～12微米之间的色散率倒数范围110～159与其基本物理特性的关系,说明大量合成的有效组分是可以识别的。文内简要介绍了制备技术,根据伽马光子激活分析测量得出,用该法可以制备氧化物含量1×10~(-6)(重量)的玻璃。文内并示出了氧化物杂质对Ge20-Se80、As40-Se60和Ge30-As15-Se55三种玻璃透射率的影响。