基于QD-SOA交叉相位调制全光逻辑或门啁啾特性的研究

利用马赫-曾德尔干涉仪(Mach-Zehnder Interferometer,MZI)结构实现了基于量子点半导体光放大器(Quantum-Dot Semiconductor Optical Amplifier,QD-SOA)交叉相位调制(Cross-Phase Modulation,XPM)全光逻辑或门。变换光啁啾在一定程度上影响系统的传输性能与输出波形,通过求解跃迁速率方程,建立QD-SOA仿真模型,研究全光逻辑或门的啁啾特性,并仿真分析了有源区长度、背景光功率、脉冲宽度以及注入电流对啁啾的影响。结果表明:有源区长度设置在1.0~2.0 mm、背景光功率设置在小于0 dBm、脉冲宽度设置在1.0 ps左右,QD-SOA-XPM全光逻辑或门的性能较好。     

全光逻辑异或门相位差特性研究

为了改善全光逻辑门的相位差特性,对全光逻辑异或门的相位差进行了研究。采用细化分段模型对量子点半导体光放大器的动态过程进行建模,利用牛顿法和4阶龙格-库塔法求解三能级跃迁速率方程以及光场传输方程,实现了基于量子点半导体光放大器马赫-曾德尔干涉仪结构的全光逻辑异或门;研究了有源区长度、最大模式增益、输入抽运光功率以及输入抽运光脉冲宽度对通过干涉仪两臂探测光相位差的影响,同时讨论了探测光的相位差与输出光功率的关系。结果表明,增大有源区长度、最大模式增益以及输入抽运光功率,均能使探测光相位差增大;随着抽运光脉冲宽度增大,探测光相位差先增大而后趋于平缓,之后不断减小;有源区长度为2.0mm、最大模式增益为3000m-1、输入抽运光功率为5dBm、抽运光脉冲宽度为1.0ps时,最大相位差增加至0.3277π;随着探测光相位差增大,输出光功率增大;通过优化参量可以增大探测光的相位差,而输出光功率会随着探测光相位差的增大而增大。该研究为提高转换信号质量提供了参考。     

基于ZigBee远程控制的激光光源系统

针对激光在生物神经科学研究中的应用,设计出了一种可遥控的脉冲激光器。这里介绍了以ZigBee为通信模块的脉冲源,具有集成度高、便携性强、体积小、成本低、工作稳定等优点。采用单片机为控制中心,利用相应的C语言程序,实现了电流脉冲宽度和脉冲频率的调节。该脉冲源用于驱动全固态半导体激光器,实现了距离为300米的遥控可调节脉冲,并由FC/PC光纤耦合输出。同时加入了恒温控制,保证了激光器的输出功率的稳定性,有效地延长了其使用寿命。该器件依托ZigBee自有的自组网技术,有着很好的应用前景。     

InAs/InP量子点激光器中欧姆接触合金层特性研究

合金层与InAs/InP量子点激光器的接触电阻对激光 器的性能有很大影响,而接触电阻的 大小与合金材料、退火温度和退火时间有关。本文采用Au/Ni/Au/Ge做InAs/InP量子点激光 器的欧姆接触合金层,通过改变退 火温度和退火时间调节量子点激光器中接触电阻的阻值。实验发现,退火时间对接触电阻的 改变不 大,但是提高退火温度却能极大地降低接触电阻的阻值。实验获得了Au/Ni/Au/Ge 合金层与InAs/InP量子点激光器最佳欧姆接触条件,通过矩阵传输法测得相应接触电阻率为 1.34×10－6 Ω·cm²。在此条件下,制备激射中心波长为 1.577μm的多模量子点 激光器,室温下单面最大输出功率达到和超过39mW。     

GaInAsP /InP阶梯量子阱中氢施主杂质束缚能

在有效质量近似下,利用变分法对GaxIn1-xAsyP1-y /InP阶梯量子阱中氢施主杂质束缚能进行了理论计算,并研究了外加电场和阶梯阱的高度对阶梯量子阱中氢施主杂质电子态特性的影响。计算结果显示当施主杂质位于阶梯量子阱的中心时,束缚能达到最大值;外加电场使得电子波函数从阱中心偏移,引起束缚能的非对称分布;Ga 与 As组分的变化使得阶梯阱的势能高度发生变化,从而明显的影响阱中氢杂质束缚能。计算结果对一些基于半导体阶梯型量子阱的光电子器件的设计制作有一定的指导意义。     

GSMBE生长的非均匀多纵模量子点激光器

报道了InAs/GaAs量子点激光器GSMBE生长,激光器器件有源区包含了层叠的5层InAs量子点微结构.AFM显微图像显示相同生长条件下的未覆盖表层量子点样品呈现出不均匀的多模尺寸分布.制作了脊条宽为6 μm,腔长为1.5 min的未镀膜激光器器件,器件室温连续工作的最大输出功率达到51.1 mW (单面),最高工作温度70℃.激光光谱包含一系列非均匀的多纵模簇,且随着电流的增加,纵模簇个数也增加.经分析认为,光谱的这一不同于常规半导体激光器的性质是由量子点的非均匀性以及量子点之间互不关联性导致的,是多个互相无关联的不同特性激光的集体行为.     

不同支承形式对曲线梁桥扭矩分布的影响

由于预应力混凝土曲线梁桥结构本身的特点,在荷载作用下弯矩与扭矩的相互耦合作用,其支承形式应根据曲率半径的大小、上下部结构的总体布置决定,从而选用对结构受力有利的支承形式,并由此决定全桥的力学计算模型。本文针对不同的支承形式对曲线梁桥扭矩分布的影响进行了初步的研究,通过工程实例的计算分析得出了一些有益的结论。     

键合方法研制InAsP/InGaAsP量子阱1.3μm垂直腔面发射激光器

设计并研制了由InAsP/InGaAsP应变补偿多量子阱有源层、SiO2/TiO2介质薄膜和GaAs/Al(Ga)As半导体分布布拉格反射镜（DBR）构成的垂直腔面发射激光器（VCSEL) . 采用直接键合技术实现InP基有源层与GaAs基DBR的晶片融合,并经过侧向湿法腐蚀定义电流限制孔径和沉积介质薄膜DBR等关键器件工艺,研制出InAsP/InGaAsP量子阱垂直腔面发射激光器,其阈值电流为13.5mA,单模激射波长为1288.6nm.     

量子点激光器及其应用研究

报道了分子束外延生长出自组装垂直耦合ＩｎＡｓ／ＧａＡｓ大功率量子点激光器材料和器件。对腔长为８００μｍ,室温下和７７Ｋ下边续激射阈值电流密度分别为２１８Ａ／Ｃｃｍ＾２和４９Ａ／ｃｍ＾２,波长为９６０ｎｍ,最大输出功率大于１Ｗ。首次报道在０．５４Ｗ工作下,寿命超过３０００小时,功率仅下降０．４９display status０     

Cd1-xMnxTe/CdTe抛物量子阱内激子结合能的研究

在有效质量近似下采用变分法计算了Cd1-xMnxTe/CdTe抛物量子阱内不同Mn组分下激子的结合能,给出了结合能在不同Mn组分下随阱宽、垒宽、外加电场的变化情况。 结果表明:激子结合能是阱宽的一个非单调函数，随阱宽的变化呈现先增加后减小的趋势，而且随着Mn组分增大, 激子结合能达到最大值的阱宽相应变小, 这与材料的带隙改变有关;激子结合能随垒宽逐渐增大然后趋于稳定值，这与波函数向垒中的渗透有关；在一定范围内电场对激子结合能的影响很小,而且Mn组分越大对激子结合能影响越小，但电场强度较大时会破坏激子效应。计算结果可以对基于半导体抛物形量子阱发光器件设计制作提供一些理论依据。