格兰-泰勒棱镜和格兰-付科棱镜透射比的比较研究

为了验证空气隙的厚度是否对偏光棱镜的透射比产生影响,对格兰-泰勒棱镜和格兰-付科棱镜的透射比进行了详细的理论分析,并利用UV-3101分光光度计分别对两只格兰-泰勒棱镜和两只格兰-付科棱镜的透射比进行了实验测试,发现格兰-泰勒棱镜的透射比(85%左右)明显高于格兰-付科棱镜(50%左右)。理论分析表明,对于严格的准直光束,两种棱镜的透射比均随波长的变化而振荡,且这种振荡对格兰-付科棱镜强于格兰-泰勒棱镜;但在分光光度计上的测试并未出现振荡,这说明对于非严格准直的光束,空气隙的厚度并不影响棱镜的透射比。

InGaAs线列探测器的I-V特性研究

采用p-InP/n-InGaAs/n-InP外延异质结材料,制备了InGaAs线列台面探测器,并测试了器件的I-V曲线、响应率和噪声。通过拟合I-V曲线得到了器件的理想因子和串联电阻,并分析了它们对器件响应率和噪声的影响。结果表明:InGaAs吸收层外延质量与器件的理想因子相关联,影响器件的噪声,但对器件的响应率影响不大。计算了无光照和有光照情况下串联电阻Rs取不同值时器件的I-V曲线,得到串联电阻较小时其作用可忽略,但串联电阻会表观上增大零偏电阻,且串联电阻越大,损失的光电流越多。实验结果证明该方法对改进器件性能有一定的参考意义。

正照射与背照射InGaAs探测器的性能对比研究

首先介绍了InGaAs台面探测器的研究进展,然后为了验证利用台面结制作背照射器件的可行性,利用分子束外延(MBE)方法生长的掺杂InGaAs吸收层PIN InP/InGaAs/InP双异质结外延材料,通过台面制作、钝化、电极生长、背面抛光等工艺,制备了8元台面InGaAs探测器,并测试了正照射和背照射时,器件的I-V、信号和响应光谱。测试结果表明,正照射和背照射情况下,器件的响应信号差别不大,正照射下器件的平均峰值探测率为4.1×1011cm.Hz1/2.W-1,背照射下器件的平均峰值探测率为4.0×1011cm.Hz1/2.W-1,但背照射情况下器件的响应光谱在短波方向有更好的截止。

双光路同向起偏测量含金属阳极氧化铝膜的消光比

用阳极氧化的方法制备了阳极氧化铝膜,向其孔中分别镀入了铜和银,利用UV-3101型分光光度计测试了其透射光谱和偏振光谱,并研究了样品的偏振特性与入射角的关系.实验结果表明,这种含金属阳极氧化铝膜在近红外波段表现出良好的消光比,且入射角的大小对其消光比有着明显的影响.

SiNx钝化256元InGaAs短波红外焦平面探测器

为了改善器件的响应均匀性,通过优化台面制作与SiNx钝化工艺制备了高均匀性256元线列正照射InGaAs探测器,实现了该探测器与读出电路的互连,测试了器件的I-V特性、光谱响应、信号和噪声,并利用激光感生电流技术研究了探测器的串音和光敏感区的扩大问题。测试结果表明:在-0.5V偏压下,探测器的暗电流典型值约为0.9nA,平均峰值探测率为7.8×1011cm·Hz1/2·W-1,响应的不均匀性为4.8%。LBIC测试结果表明:光敏元区没有扩大,光敏元之间串音较小,并成功实现了室温扫描成像,图像比较清晰。

椭圆偏振光和部分偏振光检验的理论依据与实验方法

利用矩阵光学的方法,从理论上推导了椭圆偏振光和部分偏振光检验的依据;建立了实验测试系统,并利用偏振光实验平台,测定了出射光的马吕斯定律曲线.实验结果和理论分析相吻合.

狭缝宽度与取样间隔对镶嵌铜多孔铝膜透射光谱的影响

用阳极氧化的方法制备了阳极氧化铝膜,向其孔中镀入了铜,制备了镶嵌铜多孔铝膜。为了研究狭缝宽度与取样间隔对其透射光谱的影响,利用岛津UV-3101型分光光度计,测得了相同取样间隔不同狭缝宽度和相同狭缝宽度不同取样间隔情况下镶嵌铜多孔铝膜的透射光谱,并分析了狭缝宽度和取样间隔对透射曲线的影响,得到了测试镶嵌铜多孔铝膜所需合适的狭缝宽度和取样间隔。测试结果表明:对镶嵌铜多孔铝膜而言,在可见光波段选择3 nm的狭缝宽度和0.5nm或1 nm的取样间隔为宜;在近红外波段选择5 nm或8 nm的狭缝宽度和2 nm的取样间隔为宜。

正、背照InGaAs探测器的性能对比研究

为了验证利用台面结制作背照射器件的可行性,利用分子束外延(MBE)方法生长的掺杂InGaAs吸收层PIN InP/InGaAs/InP双异质结外延材料,通过台面制作、钝化、电极生长、背面抛光等工艺,制备了8元台面InGaAs探测器,并测试了正照射和背照射时,器件的I-V、信号和响应光谱.测试结果表明,正照射和背照射情况下,器件的响应信号差别不大,正照射下器件的平均峰值探测率为4.13×1011cmHz1/2W-1,背照射下器件的平均峰值探测率为4×1011cmHz1/2W-1,但背照射情况下器件的响应光谱在短波方向有更好的截止.

Cu-氧化铝纳米阵列近红外偏振特性的入射角度效应

用阳极氧化方法制备了阳极氧化铝膜,向其孔中镀入了铜,然后利用UV-3101PC型分光光度计对其进行了透射光谱测试,并在入射角分别为30°、45°和60°时测试了其偏振光谱。实验结果表明,这种含铜阳极氧化铝膜在近红外波段具有良好的透射率和消光比,且消光比会随着入射角的增大而显著提高。

InGaAs短波红外探测器的偏振响应特性分析

在偏振成像和激光功率测量技术领域,凡涉及偏振光的定量测量,都会由于光束的偏振态对探测器的影响而产生显著的误差。这种现象主要是由于许多类型的光探测器存在偏振敏感响应引起的。本文对光电探测器的偏振响应进行了分析,推导了光电探测器偏振相关损耗的斯托克斯模型。分析了SiN_x钝化膜对InGaAs探测器偏振响应的影响。结果表明,无SiN_x钝化膜时,随着入射角度的增加,偏振响应损耗明显增加,而随着波长的增加,偏振响应损耗明显降低;采用SiN_x钝化膜时,随着波长的增加,偏振响应损耗先减小后增加。由于设计的SiN_x薄膜的增透中心波长为1550nm,1310nm波长处的偏振响应损耗大于1550nm处的偏振响应损耗。

高性能短波红外InGaAs焦平面探测器研究进展

中科院上海技物所近十年来开展了高性能短波红外InGaAs焦平面探测器的研究。0.9~1.7mm近红外In Ga As焦平面探测器已实现了256×1、512×1、1024×1等多种线列规格,以及320×256、640×512、4000×128等面阵,室温暗电流密度<5 n A/cm^2,室温峰值探测率优于5×10^(12)cm×Hz^(1/2)/W。同时,开展了向可见波段拓展的320×256焦平面探测器研究,光谱范围0.5~1.7mm,在0.8mm的量子效率约20%,在1.0mm的量子效率约45%。针对高光谱应用需求,上海技物所开展了1.0~2.5mm短波红外InGaAs探测器研究,暗电流密度小于10 n A/cm^2@200 K,形成了512×256、1024×128等多规格探测器,峰值量子效率高于75%,峰值探测率优于5×10^(11)cm×Hz^(1/2)/W。

InGaAs近红外线列焦面阵的研制进展

研制出光谱响应为0.9～1.7μm的256×1、512×1元InGaAs线列焦平面组件,和光谱响应延展至2.4μm的256×1元InGaAs线列焦平面组件。焦平面组件包括光敏芯片、读出电路、热电制冷器以及管壳封装。光敏芯片在InP/InGaAs/InP(p-i-n)双异质结外延材料上采用台面结构实现,并与128×1或512×1元CTIA结构的读出电路耦合。焦平面器件置于双列直插金属管壳中,采用平行缝焊的方式进行封装。介绍了高均匀性长线列InGaAs焦平面组件的关键技术和主要性能结果,为更长线列焦平面组件的研制提供了坚实的基础。

冰洲石-玻璃组合三元结构平行分束偏光镜

为了既节省稀有昂贵的冰洲石晶体材料,又实现偏振光的大剪切差输出,采用冰洲石晶体与光学玻璃组合的方法,给出一种新型平行分束偏光镜的设计。该棱镜为ZBaF3玻璃中间夹冰洲石晶体薄片的三元结构,并由大折射率液态胶合剂溴代萘胶合而成。理论分析和实验测试表明,该棱镜消光比优于10-3,且可以实现大的横向剪切。

空间遥感用近红外InGaAs焦平面组件(英文)

介绍了InGaAs PIN探测器的结构和主要性能指标,综述了InGaAs探测器的研究进展,特别是我国空间遥感用高均匀性长线列InGaAs焦平面组件的关键技术和主要性能结果。近年来,我国空间遥感用InGaAs得到了较快发展,研制出光谱响应为0.9～1.7μm的正照射和背照射256×1元InGaAs线列焦平面组件,室温下其峰值响应率分别为7.8×1011cm·Hz1/2/W和4.5×1011cm·Hz1/2/W,而且利用正照射256×1元InGaAs线列焦平面组件实现了扫描成像,图像清晰。此外,研制了光谱响应延展至2.4μm的256×1元InGaAs线列焦平面组件,其室温下峰值探测率为2.5×1010cm·Hz1/2/W。这些研究结果为下一步更长线列焦平面组件的研制提供了坚实的基础,同时器件的性能需要进一步提高,以满足空间遥感应用的要求。

冰洲石-玻璃组合e光超高透偏光棱镜

为了既节省稀有昂贵的冰洲石晶体材料,又尽量提高偏光棱镜的透射比,设计了一种冰洲石晶体与光学玻璃组合的方法。叙述以布儒斯特角入射来提高偏光棱镜e光透射比的设计方案。该棱镜可用甘油或有机硅胶将FK-2玻璃与冰洲石晶体胶合而成。理论分析和实验测试表明,该棱镜的透射比高于96%,消光比优于1-0 5,在一定情况下可以取代纯冰洲石晶体材料的偏光棱镜。

256元InGaAs线列红外焦平面及扫描成像

报道了用分子束外延(MBE)方法生长掺杂InGaAs的PIN InP/InGaAs/InP外延材料,通过台面制作、硫化处理、ZnS/聚酰亚胺双层钝化、电极生长等工艺,制备了256元正照射台面InGaAs线列探测器,278K时平均峰值探测率为1.33×1012cmHz1/2W-1.测试了不同钝化方式探测器典型I-V曲线和探测率,硫化可以减小探测器暗电流,ZnS/聚酰亚胺双层钝化效果最好.并对ZnS/聚酰亚胺双层钝化InGaAs探测器进行了电子辐照研究.256元InGaAs探测器阵列与两个CTIA结构128读出电路互连并封装,在室温时,焦平面响应率不均匀性为19.3%.成功实现了室温扫描成像,图像比较清晰.

LBIC技术研究InGaAs线列探测器串音及光敏感区

利用激光诱导电流技术研究了InGaAs台面探测器的相邻探测器间的串音和光敏感区。用分子束外延方法生长掺杂InGaAs的PIN InP/InGaAs/InP外延材料,制备了256×1正照射台面InGaAs线列探测器。测试结果表明,InGaAs线列探测器相邻探测器间没有串音,虽然台面结构周围吸收层已被腐蚀,但因为少数载流子的侧向收集,扩大了有效光敏感区。

冰洲石一玻璃组合超高透偏光棱镜

为了既节省稀有昂贵的冰洲石晶体材料,又尽量提高偏光棱镜的透射比,本文采用冰洲石晶体与光学玻璃组合的方法,给出一种以布儒斯特角入射来提高o光透射比的偏光棱镜的设计。样品由ZBaF3玻璃与冰洲石晶体通过大折射率液态胶合剂溴代萘胶合而成;通过实验测试,该形式棱镜的透射比均在95%以上,消光比优于10。由该棱镜的理论设计和性能测试两方面都证明:冰洲石晶体与光学玻璃组合形式的偏光棱镜在一般情况下完全可以取代纯冰洲石晶体材料的偏光棱镜。

平面型2．6μmInGaAs红外探测器变温特性研究

通过闭管扩散方式,在NIN型InP/In0.82Ga0.18As/InP材料上制备了单元及八元平面型红外探测器件,研究了器件的光谱响应特性、变温电流-电压特性以及器件探测率的温度响应特性。研究表明,不同温度下,在较低的偏压下,器件的正向暗电流的主要成分为源于材料缺陷的产生-复合电流,随着电压增大,器件的电流将会受到串联电阻的限制而趋于饱和。在近室温(>250 K)下,器件的反向电流主要以扩散电流和产生-复合电流为主,随着温度降低(<158 K),与偏压成正比的隧穿电流将占优势。温度>158 K时,器件的R0A值主要受产生-复合机制影响,温度<158 K时,R0A值则受缺陷辅助遂穿机制限制。随着温度的降低,器件的峰值探测率在210 K达到峰值,单元器件约1.7×109cmHz1/2/W,八元器件约9.4×109cmHz1/2/W。

近红外256×1元InGaAs焦平面探测器无效像元研究

采用分子束外延方法生长的PIN型InP/InGaAs/InP双异质结材料制备了正照射256×1元近红外探测器,并与128×1奇偶两路读出电路互连,制备了近红外256×1元焦平面探测器.针对近红外InGaAs焦平面探测器中的无效像元问题,通过光学显微镜、扫描电镜和电学测试将无效像元进行分类,并分析了无效像元产生的原因.研究结果表明光敏芯片较低的零偏电阻、键压过程引入的损伤和虚焊以及钝化膜侧面覆盖较薄导致了无效像元的产生,通过光敏芯片设计结构改进和钝化膜工艺优化,消除了近红外256×1元InGaAs焦平面探测器的无效像元.